劳亚兽总目系统发育基因组学研究取得重要进展

于黎 胡靖扬

2021-1-9

在分子系统发育学研究中，经历适应辐射的类群因易受到不完全谱系分拣和杂交渐渗等因素的影响，常常造成系统发育重建困难，是分子系统学领域的一个极大挑战和急需突破的瓶颈。劳亚兽总目（Laurasiatheria）是起源于劳亚古陆（包括北美，欧洲，亚洲）的胎盘类哺乳动物，由真盲缺目（刺猬，鼩鼱等），翼手目（蝙蝠），鲸偶蹄目（牛，鲸鱼等），奇蹄目（马，犀牛等），食肉目（猫，狗等）和鳞甲目（穿山甲）共六个目组成。劳亚兽总目中，除真盲缺目外，其他五个目在短短的1-4个百万年内形成和分化，是一个典型的经历适应辐射和快速物种分化的类群，各目之间的系统发育关系存在很大争议，一直是国内外研究的焦点。

近日，云南大学省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室于黎研究员课题组，在劳亚兽总目的系统发育基因组学研究方面取得重要进展，该成果以“Diverse phylogenomic datasets uncover a concordant scenario of laurasiatherian interordinal relationships”为题发表在JCR一区杂志Molecular phylogenetics and Evolution (文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ympev.2020.107065)上。

研究人员利用三种不同来源的大规模基因组分子标记，包括蛋白编码基因数据集(4,186个蛋白质编码基因)、内含子数据集(1,210个内含子)和超保守元件数据集(1,246个超保守元件)，对劳亚兽总目各目的40个代表物种（7个外群）进行多种方法的劳亚兽总目系统发育树构建（RAxML、FastTree、ASTRAL和MP-EST）。研究结果一致支持真盲缺目最先分歧，翼手目第二分歧，食肉目和鳞甲目，鲸偶蹄目和奇蹄目各自聚为姐妹群。通过似然法对目前得到的系统发育树和以往的系统发育假说进比较，显示目前的系统发育树为最优树。进一步通过对数据位点以及物种数量进行抽样分析，结果显示劳亚兽总目各目之间的系统发育关系会随使用的位点数目的多少和代表类群的不同而变化，这很有可能是以往劳亚兽总目系统发育研究一直存在争议的两个因素。本研究不仅为劳亚兽总目系统发育关系的进一步解决提供了重要信息，而且为解决适应辐射类群的系统发育难题提供了重要的方法策略和参考。

云南大学博士后吕雪，博士生胡靖扬和硕士生胡译文为论文共同第一作者，于黎研究员为论文通讯作者，本研究得到国家杰出青年科学基金、云南省科技厅-云南大学“双一流”建设联合基金等项目的资助。

 

图：劳亚兽总目各目间的系统发育关系。Eulipotyphla为真盲缺目, Chiroptera为翼手目, Carnivora为食肉目, Pholidota为鳞甲目， Cetartiodactyla为鲸偶蹄目, Perissodactyla为奇蹄目。