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《陕西师大报》总第688期 一版:一版新闻返回目录

陕师大研究团队揭示朱鹮新性染色体演化的独特性

2024-03-08 20:42:40
来源:本报讯
作者:记者 周健 刘雅秋

2月23日,国际权威期刊《自然·通讯》(Nature Communications)刊发我校生科院李钢教授、于晓平教授团队研究论文《朱鹮新性染色体的进化和表达模式》。团队首次组装出雌性朱鹮的高质量染色体水平基因组,发现了朱鹮的新性染色体,分析出其区别于核心陆鸟的遗传学特征,为鸟类性染色体演化及性行为研究提供了新视角。


文章第一单位为陕西师范大学,合作单位西南大学、秦岭大熊猫研究中心、广州动物园等,第一作者为我校生科院在读博士生徐璐璐,通讯作者为李钢、于晓平和西南大学生科院徐洛浩教授。


核心水鸟的典型代表朱鹮是国家一级保护动物,曾一度被认为已经灭绝,直至1981年陕西洋县姚家沟7只朱鹮被学界发现,它才重归大众视野。经过40余年就地异地保护,朱鹮全球数量于2023年11月突破万只大关。我校作为朱鹮保护国家创新联盟理事单位,长期参与朱鹮保护研究。然而迄今为止,人们对核心水鸟W染色体的进化认知极为有限。


核心水鸟通常表现出性单态特征,一雌一雄制,双亲在抚育后代包括筑巢、孵化和育雏等方面的投入几乎相等,这与孔雀、环颈雉等陆生鸟类有很大不同。“我们正是从核心水鸟这些行为特征出发,去探究现象背后的遗传学特性,朱鹮较低水平的性选择压力为研究核心水鸟性染色体的进化提供了理想模型。”李钢谈到。


团队投入大量精力完成基因组的组装与分析,利用生物信息学手段比较多个鸟类基因组,最终发现朱鹮的新W染色体由常染色体和古老W染色体融合形成,退化速度缓慢、基因保留多,且W染色体的基因具有卵巢偏向性表达。这与目前已知核心陆鸟W染色体普遍的退化程度较高、形态小、无性别偏向性表达等特性都具有显著差异。


“朱鹮为一雌一雄的单配制,不具有性二态,而且雄性之间的配偶竞争不及多配制鸟类那么强烈,雌性之间的配偶竞争更有可能驱使了保留有利于繁殖后代的雌性遗传特征,对应到基因层面,就是偏向于卵巢特异性的基因更多地被保留和表达。”徐璐璐解释。


该论文对朱鹮新性染色体的发现及其演化特性的揭露,展现出了鸟类性染色体的多维进化,为深入探索鸟类性染色体的进化历史和表达模式提供了新见解。


另悉,李钢团队关于云豹、黑足猫等猫科动物的保护遗传学研究成果也于近期发表于《科学进展》(Science Advances)和《美国科学院院报》(PNAS),第一作者均为在读博士生袁家庆。李钢表示,朱鹮研究是团队鸟类研究的良好开端,今后团队将继续在鸟类和猫科动物方向开展研究,深入挖掘基因组遗传信息,为濒危物种保护作出更多贡献。


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