《鯨類分子系統發育及分子系統地理格局形成機制研究》是依託南京師範大學，由楊光擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：鯨類分子系統發育及分子系統地理格局形成機制研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：楊光
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過多種分子標記大量分子信息的聯合使用和比較分析，從種間和種內兩個方面開展鯨類的進化與系統發育研究。一方面通過mtDNA全序列和核基因序列，系統地分析鯨類種以上階元的起源、進化和系統發育關係，為鯨類種上階元進化中一系列廣泛存在爭議的重要科學問題（如齒鯨類和鬚鯨類的單系性及其相互關係；抹香鯨類的系統學位置；淡水豚類的系統發育關係；海豚重要類群如Tursiops和Stenella的單系性和種間關係等），提供最新的、具有較高可信度的分子生物信息和證據。另一方面，通過mtDNA控制區、核DNA微衛星、MHC和SNPs等不同類型標記，揭示江豚、瓶鼻海豚和中華白海豚等具有不同分布類型的代表性小型鯨類的分子系統地理格局及其形成機制，特別是在長江江豚的淡水適應機制及瓶鼻海豚和原海豚的種間分化和形態趨同的遺傳學過程和機制方面，獲得一些創新性的認識和發現，從而為保護和管理提供科學依據和對策。
結題摘要
本項目主要圍繞鯨類高級階元的系統發育關係和中國水域代表性類群的分子系統地理格局形成機制研究。主要研究的創新發現包括：1、開發了一系列能用於勞亞獸類系統發育分析的原創性分子標記。套用這些標記開展的系統發育基因組學分析，近乎完美地解決了鯨偶蹄目（Cetartiodactyla）在勞亞獸類（Laurasiatheria）中的位置及勞亞獸類高級階元的快速分化歷史。結合SINEs標記進行的分子系統發育重建，支持鯨偶蹄目的有效性，並以較高的置信度解決了鯨類高級階元的系統發育關係和分化時間。2、通過mtDNA控制區、核DNA微衛星、AFLP、SNPs和核基因內元等多種分子標記，對江豚、中華白海豚等的種群結構、遺傳多樣性、分子系統地理格局等進行了較為系統的研究和比較。發現江豚不同種群之間存在顯著的遺傳隔離和分化，即使在分布重疊區也沒有發現基因交流，提示這些種群應分屬於不同的進化顯著性單元。發現江豚種群之間存在適應性分化的AFLP和SNPs證據。證實中國水域的白海豚屬於單一的物種—中華白海豚Sousa chinensis，但廈門種群和珠江口之間存在顯著遺傳分化。3、發現鯨類先天免疫基因MHC由於強烈的平衡選擇作用和基因內重組而具有豐富的多態性，修正了此前一直認為的“海獸具有較低水平MHC基因多樣性”的觀點。揭示跨種進化和趨同適應是鯨類MHC基因出現種間等位基因共享或序列高度相似性的主要原因。提出了白鱀豚的功能性滅絕並不是遺傳多樣性衰退的結果。4、首次發現先天免疫基因TLR4經歷了與鯨類經歷水陸環境變化及海豚類快速輻射對應的適應性進化信號，從而提示了鯨類進化中可能存在的先天免疫機制。發現大腦容量相關基因ASPM在齒鯨類和海豚總科的祖先支及海豚總科內的一些支系出現正選擇信號，與鯨類經歷的兩次大腦增大事件吻合，提示ASPM基因可能在控制鯨在大腦容量的增大中發揮著關鍵的作用。 已發表論文24篇，出版專著1部，其中在Systematic Biology、Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences、BMC Evolutionary Biology等著名或主流SCI刊物發表論文20篇（獨立通訊作者的19篇）。培養了6位博士，5位碩士，其中1人獲得省級優秀碩士學位論文。
