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赵华斌课题组揭示味觉功能分化促进了动物对环境的适应
时间:2018-09-20 09:16:09 阅读量:
  9月19日,生态学系赵华斌教授课题组在分子生态学的研究方向取得新进展,相关论文发表于《Molecular Ecology》(IF=6.885;生态学1区)。论文题目为:Lineage-specific duplication and adaptive evolution of bitter taste receptor genes in bats;论文链接:https://doi.org/10.1111/mec.14873
   本研究以蝙蝠为研究对象,首次从15种蝙蝠基因组中鉴定出苦味受体基因家族;通过比较分析发现,食虫蝙蝠的苦味受体基因数目并没有明显地比食果蝙蝠的多,挑战了认为食虫动物比食果动物的苦味基因多的传统假说。进一步的进化分析发现,三种鼠耳蝠的苦味受体基因均发生了多次复制,复制之后的基因都检测到了分子水平的适应性进化特征,提示苦味受体基因的复制可能与鼠耳蝠属特异的的适应辐射有关,因为鼠耳蝠属的蝙蝠是哺乳动物中分布最广泛、物种多样性最丰富的一个属。细胞水平的功能实验显示,复制出来的新的苦味受体对两种昆虫用来防御天敌的苦味物质(熊果苷、水杨苷)产生了明显的功能分化。这些结果表明,苦味受体基因的复制为鼠耳蝠适应不同的栖息地与食物多样性提供了分子基础。该研究提出了新的假说:基因复制产生的多个苦味受体能产生功能分化,可以有效阻止动物取食昆虫体内有毒有害的苦味物质,进而提高食虫动物的成活率并促进了它们快速适应不同的栖息环境。该研究特别强调了味觉在动物环境适应中的重要意义。
  我院博士生焦恒武同学为第一作者,赵华斌教授和美国Monell化感中心的Peihua Jiang博士为共同通讯作者,武汉大学为第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金(31672272, 31722051)、美国国立卫生研究院项目和武汉大学博士生短期国际交流项目的资助。

  
                  图注:鼠耳蝠不同苦味受体的功能差异