多足动物对土壤生境的适应进化及分子机制的研究

Myriapoda comprises four classes: Chilopoda, Diplopoda, Pauropoda and Symphyla. Myriapods are among the earliest arthropods colonized land, making an important contributions in development of the early terrestrial ecosystems. After the colonization of myriapods, feeding diversification and other adaptive differentiation related with soil fauna were ocurred. What happened to myriapods to shape soil myriapods and are these differentiations of body length, numbers of leg-bearing segment and eye development repesented in related genes? In this project, we will examine mitochondrial genome ecoded oxidative phosphorylation and Pax6 gene amongst four stem myriapod groups. Comparative analysis of molecular evolution will be performed to research effect of purifying selection or positive selection on the gentic variationi of these four myriapod groups.This project will help us to understand the role of soil fauna in food webs format and evolution in the early terrestrial ecosystems, and known the diversification and adaptive evolution of terrestrial animals.

多足动物隶属于节肢动物门（Arthropoda），多足亚门（Myriapoda），由唇足纲（Chilopoda）、倍足纲（Diplopoda）、少足纲（Pauropoda）和综合纲（Symphyla）四类共同组成。多足动物很可能是节肢动物中的登陆先锋之一；它们与早期苔藓植物等共同成为早期陆地土壤生态系统的重要组份。多足动物在登陆后可能伴随着快速的食性分化及与土壤生境有关的适应性分化。多足动物成体在体长和有足体节数上却存在着巨大的差异，并产生了不同的眼部结构进化结果。本项目拟以参与氧化磷酸化作用的线粒体基因和参与眼部发育的Pax6基因为靶分子，通过比较分子进化分析，研究净化选择抑或正选择在这4类多足类动物基因遗传变异上的效应，综合谱系年代分析，揭示它们在陆地生态系统中对土壤生活的响应机制。从而深入了解土壤动物的进化机制，丰富人们对陆生动物的多样性及其适应进化的认识。

多足动物隶属于节肢动物门（Arthropoda），多足亚门（Myriapoda），由唇足纲（Chilopoda）、倍足纲（Diplopoda）、少足纲（Pauropoda）和综合纲（Symphyla）四类共同组成，是土壤生态系统的重要组成成分。本项目对多足动物线粒体基因组结构进行分析和比较分析，特别对多足动物基因组新的重排机制进行了阐述并揭示了重排所蕴含的进化含义。比较了选择压力在多足动物各类基因上的效应，反应了不同土壤生活习性的多足动物通过适应进化在分子上所保留的印迹。重建了系统发生关系，还原了多足动物的单系性、前殖孔的单系性和唇足纲作为基部类群的单系性；但四个多足动物的内部关系尚不明确。利用转录组信息挖掘PAX6基因及相关与土壤生活适应基因。地表生活的和土壤穴居的多足动物有着不同的进化方向，体现在线粒体基因和核基因存在显著差异。本研究对多足动物的系统发育关系、分子进化和适应性的研究数据为后续的研究提供了思路，并对土壤生境生物的环境响应和指示环境研究奠定了基础。基于本项目的支持，已发表SCI论文2篇和会议论文摘要2篇。