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鯽（Carassius auratus）廣泛分布于青藏高原以外的東亞地區(qū)，現(xiàn)已成為青藏高原分布最廣的外來(lái)魚類之一。在原產(chǎn)地，鯽魚存在有性生殖的二倍體和單性生殖的三倍體（胚胎基因組來(lái)源于卵子，精子雖然激活卵子啟動(dòng)胚胎發(fā)育但不貢獻(xiàn)其DNA）兩種形式，是研究不同生殖方式生物在入侵過(guò)程中遺傳適應(yīng)的理想對(duì)象。
近期，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所陳毅峰團(tuán)隊(duì)以西藏外來(lái)種群和原產(chǎn)地種群為研究對(duì)象，利用全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)開展種群基因組研究，揭示了不同倍性鯽魚入侵西藏的基因組進(jìn)化模式。研究發(fā)現(xiàn)，盡管二倍體外來(lái)種群來(lái)源于兩個(gè)具有顯著遺傳分化的遺傳聚類，且具有比這兩個(gè)遺傳聚類更高的種群遺傳多樣性，但在個(gè)體水平上，外來(lái)個(gè)體的基因組觀測(cè)雜合度比原產(chǎn)地個(gè)體減少了21.4%。此外，西藏外來(lái)種群?jiǎn)为?dú)形成一個(gè)遺傳聚類，與原產(chǎn)地種群之間產(chǎn)生了顯著的遺傳分化（圖1）。
圖1 基于基因組SNPs的鯽魚種群遺傳多樣性（a）和個(gè)體遺傳多樣性（b）及二倍體（c）和三倍體（d）的種群遺傳結(jié)構(gòu)。LL和CBL為外來(lái)種群
在二倍體外來(lái)種群中檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的近交、奠基者效應(yīng)和選擇性清除是導(dǎo)致個(gè)體遺傳多樣性降低和遺傳結(jié)構(gòu)變化的主要因素。而三倍體外來(lái)種群由于雌核發(fā)育的單性生殖方式產(chǎn)生相同基因型子代，使其避免或降低了近交和奠基者效應(yīng)對(duì)遺傳變異的影響，外來(lái)個(gè)體的遺傳多樣性與原產(chǎn)地個(gè)體相比未發(fā)生變化，外來(lái)種群與原產(chǎn)地種群之間也未形成遺傳分化。因此，遺傳變異在二倍體鯽魚的入侵過(guò)程中可能發(fā)揮相對(duì)更大的作用。從基因組進(jìn)化的角度分析，鯽魚的單性生殖種群比有性生殖種群在新環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。研究還發(fā)現(xiàn)，選擇性清除區(qū)域的基因在功能上主要與胚胎發(fā)育和甘露糖苷酶活性有關(guān)，它們可能在二倍體鯽魚適應(yīng)高原極端環(huán)境過(guò)程中發(fā)揮重要作用。
圖2 拉魯濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)
對(duì)西藏外來(lái)鯽魚引入來(lái)源和倍性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，西藏市場(chǎng)的鯽魚主要通過(guò)青藏公路和川藏公路分別從寧夏和四川的水產(chǎn)品市場(chǎng)中引入，由于宗教放生和養(yǎng)殖逃逸等原因進(jìn)入西藏自然水體。拉魯、茶巴朗和扎西崗三個(gè)濕地中二倍體鯽魚數(shù)量占鯽魚總數(shù)量的百分比分別為60.9%、3.1%和0%，倍性分布與濕地的開放狀態(tài)相關(guān)。拉魯濕地（圖2）自上世紀(jì)九十年代末成為自然保護(hù)區(qū)以后不對(duì)外開放，鯽魚不能夠通過(guò)放生的方式直接進(jìn)入濕地；而茶巴朗和扎西崗是開放性濕地，通過(guò)放生鯽魚可以直接進(jìn)入濕地。隨著我國(guó)魚類育種和養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，市場(chǎng)上的三倍體鯽魚占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，因此形成開放性濕地的鯽魚以三倍體為主的現(xiàn)象。
上述研究成果以“Genetic responses in sexual diploid and unisexual triploid goldfish (Carassius auratus) introduced into a high-altitude environment”和“Genetic diversity and population structure of the invasive populations of goldfish Carassius auratus complex in Tibet”為題分別發(fā)表在期刊Molecular Ecology和Biological Invasions上。水生所馮秀助理研究員為論文的第一作者，陳毅峰研究員和隋曉云高級(jí)實(shí)驗(yàn)師為論文的共同通訊作者。該研究得到第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究（2019QZKK0501和2019QZKK0304）、國(guó)家自然科學(xué)基金（31601844）和中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDA20050204）等項(xiàng)目資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.16864; https://link.springer.com/article/10.1007/s10530-023-03027-1