成都生物所揭示林蛙杂交和线粒体基因渗透的机制

qwerzxcv2011

成都生物所揭示林蛙杂交和线粒体基因渗透的机制

  
　　线粒体基因在不同物种间的渗透在自然界很普遍，然而关于该过程的机制尚不清楚。
　　中国科学院成都生物研究所傅金钟研究小组齐银博士以高原林蛙和中国林蛙的线粒体基因渗透为模型，研究了被广泛认为可能引起线粒体基因渗透的两个假说——杂交和偏性扩散。该项研究采用线粒体cyt-b基因检测了两种林蛙的线粒体渗透模式，同时采用微卫星DNA和形态数据对两种林蛙的杂交和偏性扩散进行了检测。结果表明高原林蛙和中国林蛙之间的线粒体基因渗透比已有报道更加复杂，既有历史的渗透，也有正在进行的渗透，既有从高原林蛙往中国林蛙的渗透，也有从中国林蛙往高原林蛙的渗透，既有从高海拔往低海拔的渗透，也有从低海拔往高海拔的渗透。两种林蛙杂交和线粒体基因渗透区域很广，并呈现不对称性，线粒体从中国林蛙往高原林蛙的渗透强于从高原林蛙的渗透，从高海拔的渗透强于从低海拔的渗透。此外线粒体-核基因冲突分析揭示两种林蛙线粒体-核基因冲突很小，这也会从另一方面促进杂交和线粒体渗透过程。因此研究人员认为主导高原林蛙与中国林蛙线粒体基因渗透的主要力量可能是杂交和较低的线粒体-核基因冲突。此外，线粒体基因从高海拔往低海拔的强烈流动揭示高海拔林蛙的线粒体基因可能在环境适应方面具有自然选择优势。由于两种林蛙的偏向扩散较弱，他们认为线粒体基因的渗透与偏性扩散可能没有联系。
    该研究首次从机制上研究了线粒体基因种间渗透，并为科学家下一步开展线粒体基因的进化和功能奠定基础。该项目得到了中国科学院“西部之光”项目和四川省“百人计划”项目的资助，相关论文发表在Molecular Ecology上。