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转发 第四纪晚期中国大型哺乳动物古DNA研究进展 自2005年开始,随着高通量测序技术平台的开发应用及对小片段DNA分子提取能力的加强,古DNA研究跨入全新的深时古基因组时代,不仅解决了诸多生物谱系系统学问题,丰富了包括人类在内的多种生物的迁移、演化细节,而且启动了“全基因组-大数据-多物种”尺度研究生物对气候变化的分子响应,将古DNA研究涉及的样品年代从10万年以内拓展到近200万年前的早更新世。中国科学家近几年在东亚人群遗传演化和迁徙融合方面实现了诸多有影响力的突破,填补了现代人类演化进程中的重要“缺环”。相比而言,学界对除人类之外的脊椎动物古DNA研究关注度较低。研究者回顾和总结了第四纪晚期中国大型哺乳动物古DNA研究系列进展(表1),并对中国哺乳动物古基因组领域面临的机遇和挑战进行了展望。古代群体与现生群体的系统演化关系:如披毛犀的中国北方种群有较高的遗传多样性,其东亚单倍群D可能代表了披毛犀最早分化的种群;中国东北的草原野牛样品位于野牛分支的基部;欧亚洞穴鬣狗与现生非洲斑鬣狗在线粒体演化关系上相互混杂(图1);已灭绝大连马和普氏野马在线粒体层面难以区别,二者与现代野马个体区别明显。古哺乳动物基因交流:诸多古基因组数据研究成果表明在很多生物门类的演化历程中都存在广泛的基因流动。如古代大熊猫的部分基因通过基因流动仍存于现生大熊猫种群中。已灭绝的诺氏驼与两种现生双峰驼的祖先种群存在复杂的基因流动(图2),模糊了骆驼属动物种间演化关系信号。古菱齿象的基因组包含灭绝种真猛犸象、现代非洲森林象和非洲草原象的祖先 3 个物种的血统,意味着古菱齿象是象科这 3 个物种在不同时期、多次杂交的产物。在距今 340 万年前,马属动物系统发育树最先产生分歧的 2 个分支(即 caballine 与 non-caballine 支系)之间存在较为显著的基因流动,在non-caballine 支系内,现代驴谱系与斑马谱系分离后,已灭绝奥氏马与现代驴谱系的祖先之间可能至少发生了一次杂交事件。古代老虎的基因组研究显示,中国东部可能是老虎演化史上的“基因大熔炉”,中国西南山地是老虎种群的末次盛冰期避难所之一,末次盛冰期结束后,随着北半球气候变暖,中南半岛的古代虎种群向北迁移扩散到达中国东北,在此遇到了从中国西南部避难所扩散出的遗存虎种群,不同地域的老虎遗传支系在中国东部地区发生基因融合,最终形成遗传独特的现代华南虎。动物种群对气候变化的分子响应:揭示了第四纪晚期哺乳动物在气候变化中的遗传多样性、有效种群大小及分布格局的变化。如中国古代东北马鹿的遗传多样性高于其现生马鹿,推测气候变化可能导致了马鹿的区域性遗传多样性降低。贝叶斯天际线分析显示4种鹿科动物在气候变化下有效母系种群大小变化(图3),其部分种群扩张受到抑制。青藏高原的牛科和犀科动物的古基因组揭示气温上升使低纬度动物北扩,降温则使其南迁。
好文转 第四纪晚期中国大型哺乳动物古DNA研究进展 自2005年开始,随着高通量测序技术平台的开发应用及对小片段DNA分子提取能力的加强,古DNA研究跨入全新的深时古基因组时代,不仅解决了诸多生物谱系系统学问题,丰富了包括人类在内的多种生物的迁移、演化细节,而且启动了“全基因组-大数据-多物种”尺度研究生物对气候变化的分子响应,将古DNA研究涉及的样品年代从10万年以内拓展到近200万年前的早更新世。中国科学家近几年在东亚人群遗传演化和迁徙融合方面实现了诸多有影响力的突破,填补了现代人类演化进程中的重要“缺环”。相比而言,学界对除人类之外的脊椎动物古DNA研究关注度较低。研究者回顾和总结了第四纪晚期中国大型哺乳动物古DNA研究系列进展(表1),并对中国哺乳动物古基因组领域面临的机遇和挑战进行了展望。古代群体与现生群体的系统演化关系:如披毛犀的中国北方种群有较高的遗传多样性,其东亚单倍群D可能代表了披毛犀最早分化的种群;中国东北的草原野牛样品位于野牛分支的基部;欧亚洞穴鬣狗与现生非洲斑鬣狗在线粒体演化关系上相互混杂(图1);已灭绝大连马和普氏野马在线粒体层面难以区别,二者与现代野马个体区别明显。古哺乳动物基因交流:诸多古基因组数据研究成果表明在很多生物门类的演化历程中都存在广泛的基因流动。如古代大熊猫的部分基因通过基因流动仍存于现生大熊猫种群中。已灭绝的诺氏驼与两种现生双峰驼的祖先种群存在复杂的基因流动(图2),模糊了骆驼属动物种间演化关系信号。古菱齿象的基因组包含灭绝种真猛犸象、现代非洲森林象和非洲草原象的祖先 3 个物种的血统,意味着古菱齿象是象科这 3 个物种在不同时期、多次杂交的产物。在距今 340 万年前,马属动物系统发育树最先产生分歧的 2 个分支(即 caballine 与 non-caballine 支系)之间存在较为显著的基因流动,在non-caballine 支系内,现代驴谱系与斑马谱系分离后,已灭绝奥氏马与现代驴谱系的祖先之间可能至少发生了一次杂交事件。古代老虎的基因组研究显示,中国东部可能是老虎演化史上的“基因大熔炉”,中国西南山地是老虎种群的末次盛冰期避难所之一,末次盛冰期结束后,随着北半球气候变暖,中南半岛的古代虎种群向北迁移扩散到达中国东北,在此遇到了从中国西南部避难所扩散出的遗存虎种群,不同地域的老虎遗传支系在中国东部地区发生基因融合,最终形成遗传独特的现代华南虎。动物种群对气候变化的分子响应:揭示了第四纪晚期哺乳动物在气候变化中的遗传多样性、有效种群大小及分布格局的变化。如中国古代东北马鹿的遗传多样性高于其现生马鹿,推测气候变化可能导致了马鹿的区域性遗传多样性降低。贝叶斯天际线分析显示4种鹿科动物在气候变化下有效母系种群大小变化(图3),其部分种群扩张受到抑制。青藏高原的牛科和犀科动物的古基因组揭示气温上升使低纬度动物北扩,降温则使其南迁。
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