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蝴蝶基因組大小差異高達6.4倍之多
作者:佚名    科技動態來源:本站原創    點擊數:1848    更新時間:2020-1-13    【打印】【關閉

蝴蝶因其豐富的形態多樣性,自達爾文時代就作為研究物種適應性進化的重要類群之一,近幾年更被認為是研究形態遺傳、進化和發育的理想模型,而成為發育生物學、進化生物學、種群遺傳學、保護生物學和生態學等研究領域的重要模式生物之一。記者12日從中科院昆明動物研究所獲悉,該所進化基因組學與基因起源研究組在進行蝴蝶基因組大小進化方面的研究時,發現不同科屬之間,竟存在很大差異。


此前,昆明動物研究所李學燕副研究員帶領的昆蟲研究團隊在2015年完成所有蝴蝶模式種金鳳蝶及其近緣種柑橘鳳蝶兩種鳳蝶基因組,及以蝴蝶為例首次實現野生昆蟲的基因編輯。在此基礎上,為在蝴蝶系統發育的更大尺度下,探討蝴蝶形態等表型多樣性進化的遺傳基礎,研究團隊于2017年啟動了蝴蝶譜系基因組計劃。作為蝴蝶譜系基因組計劃的第一步和基礎,該團隊利用流式技術測定涵蓋中國分布所有科和幾乎所有亞科共67種蝴蝶的基因組的DNA含量,并利用二代測序技術,對其線粒體基因組進行組裝,其中1個亞科23屬59種的線粒體基因組為首次報道。結合公共數據庫中的基因組大小和線粒體基因組數據,他們構建了6科29亞科145屬264種蝴蝶的蝴蝶系統發育樹,并在此系統發育框架上探討了6科24亞科71屬共106種蝴蝶基因組大小的進化。

研究結果表明,蝴蝶的基因組大小在蛺蝶科0.203皮克(199Mb)到鳳蝶科的1.287皮克(1253Mb)之間,差異達6.4倍之多;而科內差異最大的是鳳蝶科達5.9倍,其次是蛺蝶科達4.8倍,其余粉蝶科為4.4倍、灰蝶科為2.6倍、弄蝶科為2.2倍和蜆蝶科為1.8倍。

研究還表明,蝴蝶的祖先基因組大小約為0.5皮克,不同亞科或族的某些祖先基因組大小的增減事件,導致了現生蝴蝶基因組大小的多樣性變異。這些研究結果不僅為蝴蝶基因組大小的進化提供了新見解,而且也為未來的基因組測序計劃提供了重要的參考。研究成果以 “蝴蝶基因組大小的變異(昆蟲綱,鱗翅目,蝶總科):徹底的系統發育比較”為題,在線發表在昆蟲學期刊《系統昆蟲學》上。

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