《勞亞獸總目(Laurasiatheria)系統發育基因組學研究》是呂雪為項目負責人，雲南大學為依託單位的。
基本介紹
- 中文名：勞亞獸總目(Laurasiatheria)系統發育基因組學研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：呂雪
- 依託單位：雲南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
追溯生物的進化歷史和類群之間的親緣關係是進化生物學領域中十分重要的內容。完整、可靠的系統發育關係是了解生物系統與演化的最直接途徑。哺乳動物勞亞獸總目是起源於盤古大陸分裂而來的勞亞大陸中最為繁盛的一個類群，因其是經歷了快速適應輻射的典型類群，其六個目之間的系統發育關係一致備受矚目和爭議，由於快速適應輻射所帶來的不完全譜系分揀過程，成為哺乳動物系統發育學研究中的一個極大挑戰。本項目選擇勞亞獸總目作為研究對象，重點篩選三種特性不同的非編碼區遺傳標記，結合常用的編碼區序列，基於基因聯合以及最新發展的溯祖分析等方法，構建完整的勞亞獸總目六個目之間的系統發育關係，剖析造成重建勞亞獸類系統發育關係難題的可能形成原因，並通過估算分歧時間和分化速率初步探究其分化過程與環境變化的關係。研究結果將為勞亞獸類起源演化提供重要信息，也為今後闡明該類群起源和擴散、探討適應性性狀演化以及揭示物種形成機制奠定基礎。
結題摘要
勞亞獸總目是哺乳動物種經歷快速物種形成和適應輻射的典型類群，解決勞亞獸總目各目間的系統發育關係一直是哺乳動物分子系統學研究中難以解決的系統發育難題之一。本研究利用三種不同類型的基因組分子標記，包括蛋白編碼數據集（4,186個基因，其中胺基酸數據集包含2,761,247個胺基酸位點，核苷酸第1和第2號密碼子數據集包含5,516,340個鹼基）、內含子數據集（1,210個內含子序列，包含1,162,723個鹼基）和超保守元件數據集（ultraconserved elements,UCEs）數據集（1,246個UCEs，包含1,946,472個鹼基），對勞亞獸總目所有6個目40個物種，結合7個非勞亞獸總目的外群物種，開展勞亞獸總目系統發育基因組學研究。基於四個數據集，進行4種構樹方法（RAxML，FastTree，ASTRAL和MP-EST）的系統發育分析結果都支持相同的系統發育關係，即（真盲缺目，（翼手目，（（食肉目，鱗甲目），（鯨偶蹄目，奇蹄目）））），支持真盲缺目第一分歧，翼手目第二分歧，食肉目與鱗甲目聚為姐妹枝，而奇蹄目和鯨偶蹄目聚為姐妹枝的關係。似然率檢驗的結果進一步確定了這個系統發育關係比其他系統發育關係更優。此外，研究發現勞亞獸總目目間的系統發育關係隨包括的序列數量和目的分類階元數量發生改變，提出這兩個因素可能是造成多個勞亞獸總目系統發育假說的主要原因。本研究還比較了編碼區和非編碼區基因標記對於解決勞亞獸總目系統發育關係的解析能力。通過系統發育信息量（phylogenetic informativeness）和Robinson-Foulds距離的分析結果顯示，非編碼區比編碼區在勞亞獸總目各目間系統發育關係解析方面具有更好的解析能力。本研究結果不僅對勞亞獸總目系統發育關係有了進一步的揭示和認識，而且為快速適應輻射類群系統發育難題的解決提供了重要的方法學策略。項目實施期間，共投稿SCI論文三篇，培養研究生2名。完成了計畫任務，達到了預期目標。
