牡蠣適應性進化研究重要成果在Nature子刊在線發表

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時間:2018-09-25  來源:實驗海洋生物學重點實驗室文本大小:【 |  | 】  【打印

  924日,國際生態與進化期刊Nature Ecology & EvolutionArticle形式在線刊發了中科院海洋所實驗海洋生物學重點實驗室張國范研究員團隊在長牡蠣適應性進化研究方面的最新成果“Divergence and plasticity shape adaptive potential of the Pacific oyster”。該研究歷時5年,是團隊繼2012年在Nature雜志發表論文后在牡蠣逆境適應研究領域的又一重大成果。 

  隨著全球氣候變化及不合理的人類活動,海洋生物的生存與多樣性面臨不同程度的環境挑戰,其適應潛力及適應機制是海洋與進化領域關注的重點和熱點。牡蠣生態與經濟價值兼具,是海洋無脊椎動物研究的始端、潮間帶生物的代表。牡蠣-潮間帶研究系統是極佳的海洋生物適應進化研究體系。 

  該研究利用表型組、環境組、基因組、乙酰化組等多組學技術與分子生物學手段,從表型、細胞、分子等不同層次證明了自然選擇的普遍性,其與有限的基因流共同作用導致了我國牡蠣野生群體在精細尺度上的遺傳分化。牡蠣的高可塑性與適應性分化方向一致,表明其在適應進化中發揮了重要作用,而高變異環境下牡蠣傾向于通過高可塑性以適應環境變化。磷酸化、自噬以及抗氧化等生理代謝過程相關基因產生基因組結構與基因表達的共同分化,而乙酰化介導的能量抑制以及生長與能量代謝的補償作用從不同層次上揭示了牡蠣的適應性進化機制。 

  該研究在牡蠣精細尺度的遺傳分化與可塑性的適應進化等相關發現,超出了人們對海洋無脊椎動物的既往認知,為評估全球變暖等氣候變化對海洋生物的影響及適應潛力的預測奠定了理論基礎并提供了直接技術途徑,豐富和發展了海洋生物適應進化理論。同時,鑒于牡蠣在國際上的重要產業地位,該研究的相關發現對于牡蠣大規模死亡機制的闡釋乃至海洋經濟生物的種質資源的精確評估、保護與持續利用提供了創新性的思路與方向。 

  本成果在海洋所貝類團隊共同參與下,由李莉研究員領銜完成,并獲得新澤西州立大學郭希明博士全力支持和參與。該項工作得到了國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項、青島海洋科學與技術試點國家實驗室“藍色生命”重大成果培育支持計劃等項目資助。 

  原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41559-018-0668-2 

團隊成員進行野外樣品采集與室內人工繁育 

    

 

我國北方沿海長牡蠣的地理分布和群體分化 

(a: 19個野生長牡蠣采樣點及四個海區的洋流分布;b: 全基因組SNPDAPC分析;

c: 全基因組SNPNJ樹分析;d: 渤海群體和南黃海群體θπ比值和FST值的分布)

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