物種的適應性輻射（Adaptive radiation），即短期內大量爆發(fā)新物種并占領(lǐng)不同生態(tài)位的過(guò)程，能夠快速推動(dòng)物種形成并豐富物種多樣性。高原鰍屬魚(yú)類(lèi)（Triplophysa）是條鰍科魚(yú)類(lèi)中物種多樣性最高的類(lèi)群，也是青藏高原特有物種中數量最多的屬，具有生態(tài)多樣性和快速進(jìn)化特征。生物地理學(xué)與分子生物學(xué)證據表明，高原鰍屬的起源和演化與青藏高原的隆升息息相關(guān)，是探究青藏高原隆升過(guò)程中物種適應性輻射的典型素材。已有研究針對適應性輻射的基因組分析表明，古老的基因滲透可能是促進(jìn)物種適應性輻射的重要驅動(dòng)力。 

　　中國科學(xué)院水生生物研究所何舜平研究員團隊選取了分布于青藏高原地區的18個(gè)具有代表性的高原鰍屬魚(yú)類(lèi)物種，通過(guò)對全基因組序列的分析來(lái)還原高原鰍的復雜進(jìn)化史。研究人員首先基于全基因組SNV重建了高原鰍屬魚(yú)類(lèi)的系統發(fā)育關(guān)系，呈現出典型的網(wǎng)狀進(jìn)化特點(diǎn)，提示不完全譜系分選或種間基因滲透事件的發(fā)生。對系統發(fā)育不一致的量化分析表明，相比不完全譜系分選，種間基因滲透是高原鰍屬魚(yú)類(lèi)系統發(fā)育沖突的主要原因，高原鰍屬魚(yú)類(lèi)物種間廣泛發(fā)生的基因流動(dòng)事件得以確認（圖1）。 

圖1 高原鰍屬魚(yú)類(lèi)的基因漸滲與種群動(dòng)態(tài)歷史 

　　對西藏高原鰍（T. tibetana）及其它4個(gè)顯示強烈基因滲入信號的高原鰍屬魚(yú)類(lèi)進(jìn)行種群動(dòng)態(tài)歷史和物種形成溯祖模擬分析，結果顯示，伴隨著(zhù)青藏高原隆升和氣候周期性變化，高原鰍屬魚(yú)類(lèi)物種的有效種群大?。?/span>Ne）也呈現出周期性的上升和下降。西藏高原鰍在Penultimate glaciation（PG）冰期后所呈現出來(lái)的有效種群大小和核苷酸多樣性（π）下降，結合生物地理學(xué)和地質(zhì)學(xué)證據推測，可能與青藏高原第三次隆升過(guò)程中劇烈而不均勻的構造上升運動(dòng)所造成的分布地隔離有關(guān)。研究還發(fā)現了大約在 0.24～9.87 百萬(wàn)年前在西藏高原鰍和高原鰍屬魚(yú)類(lèi)祖先進(jìn)化枝之間發(fā)生的古代基因流事件的證據。 

　　為了探究高原鰍屬魚(yú)類(lèi)適應高原極端環(huán)境的分子機制，研究人員基于滑動(dòng)窗口對全基因組發(fā)生滲透區域的核苷酸多樣性、F_ST、重組率和Fd值等群體遺傳學(xué)參數進(jìn)行比較分析，結果顯示，發(fā)生基因滲入的基因組區域展現了低重組率和低核苷酸多樣性的特征，這與發(fā)生選擇的基因區域有相似之處。本研究是對全基因組基因滲透促進(jìn)物種適應性輻射的初步探索，也為進(jìn)一步探究高原鰍屬魚(yú)類(lèi)適應青藏高原的內在驅動(dòng)力提供了新的思路。 

　　本研究由博士生錢(qián)雨婷等人完成，何舜平研究員與楊連東青年研究員為共同通訊作者。研究得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰略性先導科技專(zhuān)項、第三次新疆綜合科學(xué)考察等項目的支持。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表于Molecular Biology and Evolution（文章鏈接：https://doi.org/10.1093/molbev/msad129）。