横断山区大绒鼠生态分化及其对不同生态环境适应机制的研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31760118
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
37.0万
负责人：
朱万龙
依托单位：
云南师范大学
学科分类：
C0303.生理生态学
结题年份：
2021
批准年份：
2017
项目状态：
已结题
起止时间：
2018-01-01 至2021-12-31

项目参与者：
蔡金红；刘春燕；姜文秀；徐伟江；张浩；侯东敏；张海姬；梅丽；谌立新；
关键词：
表型分化适应对策能量代谢生态基因组学生态分化

项目摘要

In the process of biological evolution, adaptation to the environment is a necessary condition for evolution, the physiological and ecological characteristics of animals are the result of long-term evolution. This study intends to use genomics, animal physiological ecology and morphological methods, study ecological differentiation and its adaptation mechanism of Eothenomys miletus from Hengduan mountain region. The research contents include (1) determination the genetic diversities of characteristics and genetic differentiation of E. miletus in different regions; (2) determining the relationship between phenotypic differentiation and ecological environment in E. miletus from different areas; (3) determination of adaptation mechanism in different regions of E. miletus. The integration of genomics, animal physiological ecology and morphology, clarify the countermeasures to adapt to the Hengduan Mountains in E. miletus; whether E. miletus appeared phenotypic differentiation or ecological differentiation in the special geographical environment, the differentiation in the end is the environment influence, or caused by genetic differences. Finally to understand and reveal the survival adaptation mechanism and evolutionary significance of E. miletus from Hengduan mountain region.

在生物进化过程中，对环境的适应是其重要的方面，而动物的生理生态特征是长期进化的结果。本研究拟采用基因组学、动物生理生态学和形态学方法，对横断山区大绒鼠的生态分化及适应机制等进行研究。研究内容包括（1）测定横断山不同地区大绒鼠不同种群的遗传多样性特征和遗传分化程度；（2）测定不同地区大绒鼠种群的表型分化及其与生态环境之间的关系；（3）测定不同地区大绒鼠对环境的适应机制。整合大绒鼠的基因组学、动物生理生态学和形态学特征，阐明大绒鼠对横断山区的适应对策；大绒鼠在不同的地理环境中是否出现表型分化或者生态分化，这些分化到底是环境影响较大，还是遗传差异所导致的。最终来深入理解和揭示大绒鼠对横断山区不同生态的环境的生存适应机理和进化意义。

结项摘要

在生物进化过程中，对环境的适应是进化的必要条件，而动物的生理生态特征是长期进化的结果。本研究拟采用基因组学、动物生理生态学和形态学方法，对横断山区大绒鼠的生态分化及适应机制等进行研究。研究内容包括（1）测定横断山不同地区大绒鼠不同种群的遗传多样性特征和遗传分化程度；（2）测定不同地区大绒鼠种群的表型分化及其与生态环境之间的关系；（3）测定不同地区大绒鼠对环境的适应机制。整合大绒鼠的基因组学、动物生理生态学和形态学特征，阐明大绒鼠对横断山区的适应对策；大绒鼠在特殊的地理环境中是否出现表型分化或者生态分化，这些分化到底是环境影响较大，还是遗传差异所导致的。最终来深入理解和揭示大绒鼠对横断山区的环境变化的生存适应机理和进化意义。本项目的研究结果表明横断山五个不同地区大绒鼠的表型和遗传已经出现分化，且分化程度不同，在表型水平，大绒鼠分为两个聚类，而在遗传水平，大绒鼠聚为四类；大绒鼠表型分化和遗传多样性均受环境因子的影响，且环境温度对表型和遗传具有更大贡献值；不同地区大绒鼠间具有不同程度的遗传分化，此外，由于晚上新世构造隆升导致横断山地区戏剧性的生态分层导致大绒鼠存在不对称的基因流模式，基因流和Fst与地理距离的相关性表明，横断山五个地区大绒鼠种群呈现海岛隔离模式，表明环境适应隔离影响其表型和遗传分化。最后，大多数野生性状的表型估计的Pst高于Fst，意味着在不同群体中不同表型偏向于定向自然选择必须参与实现如此高的表型分化。此外，在适应策略上，冬季横断山不同地区的大绒鼠通过改变体重、肝脏、大肠和盲肠重量、血清瘦素水平以及下丘脑促食类神经肽表达量，改变MC1R基因的表达量来改变毛色，还通过升高Mb含量和UCP1含量来增加产热能力，最终适应该地区不同的环境变化。项目实施四年来，共发表论文25篇，其中SCI收录13篇。参加国内相关学术会议7次，会议报告6次，将本项目研究的成果在会议进行的阐述。