棕色田鼠與布氏田鼠視覺基因的適應(yīng)性進(jìn)化研究.pdf

1、視覺是動(dòng)物獲取信息的重要感官，在高等動(dòng)物中，視覺系統(tǒng)占據(jù)感覺系統(tǒng)的主導(dǎo)地位;哺乳動(dòng)物依賴于視覺而獲得的信息占據(jù)了70-90％，地下嚙齒動(dòng)物終生生活在無光的黑暗環(huán)境中，視覺出現(xiàn)退化，表現(xiàn)為眼球變小或者完全退化。棕色田鼠（Lasiopodomys mandarinus）是一種終生營地下生活的地下鼠，其近緣物種為布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)是一種主要以地面活動(dòng)為主的地面鼠，兩者形態(tài)結(jié)構(gòu)相似，視覺系統(tǒng)在應(yīng)對黑暗環(huán)境方面

2、有明顯不同，使它們成為比較地下鼠視覺退化研究的理想對象。
　　本論文以棕色田鼠為主要研究對象，以布氏田鼠作為對照，通過對棕色田鼠的從頭測序(De Novo)數(shù)據(jù)與布氏田鼠全基因組重測序(Whole Genome Resequencing)數(shù)據(jù)的分析，整理得到316條視覺相關(guān)基因，并對其功能分類后得到:眼發(fā)育、感光、視網(wǎng)膜發(fā)育、晶狀體發(fā)育等相關(guān)的視覺基因。通過測序數(shù)據(jù)獲取視覺基因的編碼序列，對棕色田鼠與布氏田鼠中視覺基因的變異數(shù)目進(jìn)

3、行了統(tǒng)計(jì)，然后利用編碼序列對其視覺系統(tǒng)存在的假基因化情況進(jìn)行了研究。從NCBI上下載同源物種序列，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，并對不同功能的視覺基因進(jìn)行了選擇壓力分析。
　　主要結(jié)果如下:
　　1)對棕色田鼠與布氏田鼠視覺基因的突變情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)棕色田鼠在眼發(fā)育與晶狀體發(fā)育的視覺基因的變異數(shù)量要大于布氏田鼠，表明這兩類基因?qū)Φ叵律畋容^敏感。
　　2)對棕色田鼠與布氏田鼠中假基因情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)棕色田鼠的基因組中存在一個(gè)

4、與眼發(fā)育相關(guān)的假基因FAT3。
　　3)棕色田鼠與布氏田鼠在眼結(jié)構(gòu)發(fā)育相關(guān)基因方面，未檢測到正選擇作用，而在盲鼴形鼠與金毛鼴鼠中檢測到正選擇作用;棕色田鼠未能形成與地下鼠視覺相關(guān)的趨同進(jìn)化，推測可能與其分化時(shí)間較短有關(guān)。
　　4)棕色田鼠與布氏田鼠在感光視覺基因方面，未檢測到正選擇作用，但暗視覺基因進(jìn)化速率明顯加快，表睨棕色田鼠對黑暗環(huán)境產(chǎn)生了相應(yīng)的適應(yīng)性進(jìn)化;棕色田鼠的顏色視覺基因受到凈化選擇的作用。
　　主要結(jié)論如