白头鹎近期扩张的种群遗传学机制研究

人类活动导致的全球环境变化对现生物种的分布格局造成了剧烈影响。环境恶化和栖息地丧失使许多物种的种群萎缩甚至濒临灭绝；另一方面，有一些物种在相对较短的时间尺度内发生了快速的种群扩张。而现阶段对于高等脊椎动物发生快速扩张的种群遗传学特点及适应进化机制知之甚少。白头鹎(Pycnonotus sinensis)曾广泛分布于我国南方地区，近年来鸟类观测记录显示其种群分布范围发生了快速地向北扩张。基于线粒体谱系生物地理研究的结果表明其种群内部没有明显的遗传分化，整个种群受晚更新世末次冰期影响较小。而关于白头鹎种群近期扩张的路线、模式以及先锋种群建群成功的遗传学基础等深层次问题缺乏深入了解。本项目拟在前期的研究结果之上，进一步完善采样，采用微卫星、核基因内含子和MHC功能基因等遗传标记物，研究白头鹎的种群遗传结构，比较新建种群与原有种群间在多个分子标记上的遗传差异，深入探讨白头鹎近期扩张的种群遗传学机制

近期的人类活动导致了许多物种的种群数量和分布范围发生了明显的变化。白头鹎(Pycnonotus sinensis)曾广泛分布于我国南方地区，近年来鸟类观测记录显示其种群分布范围发生了快速地向北扩张。本研究项目在前期的研究结果之上，完善了北方新建群地区的种群样本采集，进一步采用线粒体、微卫星，以及基于二代测序的RAD-Seq基因组数据研究了白头鹎的种群遗传结构，着重比较了新建种群与原有种群间在不同分子数据的异同。结果显示：1）线粒体Cytb，ND6和14个微卫星位点数据的比较结果显示：除台湾种群之外，白头鹎的种群没有显著的地理分化。白头鹎在其北部扩张边缘新建种群的遗传多样性并没有显著的降低，与南方的某些原住地种群相比反而具有较高的线粒体单倍型多样性和核酸多样性。2）地理种群之间在历史上和现今都存在着充分的基因交流。3）白头鹎现生种群的最近共同祖先的存在时间相对较晚，种群在晚更新世末次冰期时表现出稳定增长的动态趋势。4）基于转录组和RAD-Seq数据的分析结果表明，在选取的四个种群中，四川、海南呈现出明显的分化，和北京种群和广西种群混合在一起；5）群体遗传多样性分析结果显示四个种群的平均SNP位点和遗传多样性没有显著差异；6）比较近期扩张种群与其它三个种群的选择分析分别筛选出22，16，20个受选择区域，主要涉及细胞色素氧化酶、视黄醇脱氢酶、细胞核GTP绑定蛋白等功能。