林连兵教授课题组在《Molecular Ecology》发表研究论文

作者: 时间:2020-06-16

6月9日,林连兵教授课题组在分子生态学领域旗舰刊物《Molecular Ecology》(5年IF=6.614,中科院生物学一区)发表了题为“Comparative transcriptomic analysis of fireflies (Coleoptera: Lampyridae) to explore the molecular adaptations to fresh water”(以萤火虫为模式的比较转录组学分析探索昆虫对水栖环境的分子适应)的研究论文。张棋麟副教授、研究生李宏伟、董志祥、杨晓洁为论文主要作者,中科院南京地质古生物研究所、兰州大学等为合作单位。

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动物如何适应极端环境(如水体、高原、洞穴和南北两极等)是生命科学的关键问题之一。昆虫是地球上物种数目最多、分布最广和适应能力最强的动物类群。相比陆栖昆虫,水栖昆虫表现出良好的水栖适应特征(如游泳、呼吸腮和身体呈流线型等)。本研究获取了不同发育阶段水栖和陆栖萤火虫(根据其幼虫生境,分为陆栖、半水栖和水栖等类型)的遗传学数据,通过联合部分昆虫已有的基因组学数据进行大规模遗传进化分析,获结果如下。与陆栖萤火虫相比,水栖萤火虫受到了水环境造成的基因组水平上的进化限制,在水环境压力下,昆虫基因组倾向于更加保守,基因突变更易带来“灭顶之灾”。其次,水栖萤火虫能量代谢效率(如低氧反应、ATP生产和线粒体功能等)和水栖表型(如呼吸腮、复眼和昆虫外骨骼)等相关基因,从基因序列和基因表达水平上对水环境发生了显著的适应性改变。本研究为昆虫适应水环境的分子机制提供了新的认识。

本研究得到了国家自然科学基金、云南省应用基础研究计划项目和威尼斯正规官网平台建设经费等资助。感谢加州大学伯克利分校Rosemary Gillespie教授和六位匿名同行评阅专家的宝贵意见。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mec.15504

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