JSE封面文章|蝙蝠食性演化的基因组学证据
Journal of Systematics and Evolution（JSE）2024年5期发表了武汉大学生命科学学院赵华斌教授研究团队题为“Comparative genomics reveals convergent adaptations in lipid metabolism and low genetic diversity in carnivorous bats”的研究论文（https://www.jse.ac.cn/EN/10.1111/jse.13060）。该研究以印度假吸血蝠和美洲假吸血蝠为研究对象，揭示了肉食性蝙蝠与脂质代谢相关基因的趋同演化机制和低水平的遗传多样性，促进了对蝙蝠肉食性适应性演化的理解，并从基因组学角度指出了食肉蝙蝠走向濒危的风险正在增加，强调了保护食肉蝙蝠的必要性。
印度假吸血蝠（Megaderma lyra）和美洲假吸血蝠（Vampyrum spectrum）均为肉食性蝙蝠，分别隶属于阴翼手亚目（Yinpterochiroptera）假吸血蝠科（Megadermatidae）和阳翼手亚目（Yangochiroptera）叶口蝠科（Phyllostomidae）。基于蝙蝠物种的系统发生树，可以观察到这两种食肉蝙蝠的亲缘关系较远，表明它们特化的食肉食性可能是独立演化出来的。因此，这两个食肉蝙蝠物种成为深入探究蝙蝠肉食性趋同演化分子适应机制的理想研究系统。
研究人员通过二代测序10×Genomics技术，对新大陆的肉食性蝙蝠——美洲假吸血蝠进行全基因组测序，从头组装了全新的蝙蝠参考基因组。通过对不同食性的蝙蝠代表物种进行了全面的进化基因组学分析，阐明了肉食性蝙蝠在与脂质吸收和代谢相关基因（APOB和DGAT1）的受选择信号以及在脂质运输和代谢过程中（ARV1、MED1、APOC2和APOE等）的趋同分子适应，突出了脂质代谢在食肉适应中的关键作用。有趣的是，该研究发现食肉蝙蝠食性特化相关的进化还伴随着作用于过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARs）相关通路上基因的分子适应信号，这对于了解血浆脂质代谢的调节和体内脂质稳态的维持至关重要。
此外，全基因组分析揭示了肉食性蝙蝠均具有相对较低的遗传多样性，归因于其较低的全基因组杂合度以及呈现持续下降趋势的有效种群规模，间接表明了其种群的脆弱性，也强调了保护食肉蝙蝠的迫切性和必要性。
图1：比较基因组学研究揭示两种食肉蝙蝠在脂质代谢方面的趋同适应性及其较低的遗传多样性
武汉大学博士研究生岳阳为论文第一作者，武汉大学赵华斌教授为论文通讯作者。已毕业的邹大虎博士、田仕林博士、焦恒武博士也参与了该项研究。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省自然科学基金等项目的资助。
武汉大学生命科学学院赵华斌教授研究团队，长期以蝙蝠为研究对象开展适应性演化研究，取得了一系列研究成果。本期同时发表了赵华斌教授研究团队题为“Genomic and
functional insights into dietary diversification in New World leaf-nosed bats
(Phyllostomidae)”的研究论文（https://www.jse.ac.cn/EN/10.1111/jse.13059）。该研究以叶口蝠科蝙蝠为研究对象，揭示了与味觉、消化和代谢相关的基因的分化选择在叶口蝠科食性多样化过程中的贡献，为动物食性适应性演化提供了新的证据。
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Journal of Systematics and Evolution (JSE)是以分类、系统发育和进化为核心内容，以描述和理解生物多样性为服务目标的多学科综合性国际学术期刊，主要发表系统与进化生物学领域的研究成果。JSE是中国科学院期刊分区表生物学大类1区期刊，中国科技期刊国际影响力提升计划项目（2013–2018）和中国科技期刊卓越行动计划项目（2019–2023）支持期刊。最新JCR影响因子3.4，排名60/265，位于Q1区。获第三届、第四届中国科协优秀科技论文奖。2023年连续第十二年荣获“中国最具国际影响力学术期刊”奖。
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