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Mol Biol Evol|新假说:实验室发现味觉促进生态物种形成

发布时间:2021-08-17    阅读次数:

Mol Biol Evol|新假说:实验室发现味觉促进生态物种形成


近日,生态学系赵华斌教授课题组在国际权威期刊《Molecular Biology and Evolution》(IF=16.2)在线发表了题为 “Local adaptation of bitter taste and ecological speciation in a wild mammal”(一种野生兽类味觉的本地适应与生态物种形成)的研究论文。该研究发现,味觉可能在哺乳动物生态物种形成的过程中发挥着重要作用。生态学系博士后/副研究员焦恒武、硕士毕业生王倩为论文的共同第一作者,赵华斌教授为论文的通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、博士后创新人才支持计划、湖北省自然科学基金中国博士后基金等项目的支持。

论文在线发表于《Molecular Biology and Evolution


生态物种形成是指,为了适应不同的生境,种群间产生了显著的遗传分化,进而产生生殖隔离形成新物种的过程。之前的研究发现,感觉系统在生态物种形成过程中起着重要的作用,尤其是视觉,嗅觉和听觉等。然而,味觉在生态物种形成中的作用却一直未知。本研究以盲鼹形鼠(blind mole rat, Spalax galili)为研究对象,分布在同一区域、却生活在不同土壤环境的两个种群进行了研究。不同的土壤环境生长着不同的植物类型,导致了该动物食物来源的巨大差异,而食物的差异可能会促使味觉系统在种群间的快速分化。

盲鼹形鼠的栖息地环境及其储藏的食物


本研究测定了来自两个种群29个个体的32个完整苦味受体基因的序列,采用种群遗传学的分析方法,揭示了苦味受体基因(Tas2rs)在两个种群间发生了显著的遗传分化。进一步地,本研究使用细胞钙流实验,对序列水平发生显著分化的苦味受体进行了功能研究。结果表明,这些苦味受体均产生了不同程度的功能分化,具体体现在对配体的反应强度和敏感度上。综上所述该研究发现,由于食物成分的显著差异,盲鼹形鼠的味觉受体基因受到了显著的分歧选择;在分歧选择的作用下,味觉感知发生了显著的适应性的功能改变,进而导致了种群对栖息地的特异选择,促进了新物种的形成。该研究提出了新假说味觉可能在哺乳动物生态物种形成的过程中发挥着重要作用

盲鼹形鼠味觉基因的序列及功能差异



原文链接:

https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msab205/6317515