李义明研究组描绘了陆生哺乳动物一个多态免疫基因(MHC II DRB gene exon 2, 93个物种,1515 条序列)的遗传多样性在全球的地理分布(图1),并量化了物种特征、正向选择以及人类活动对该免疫基因遗传多样性的影响。研究发现,该位点的遗传多样性和正向选择频次呈现出明显的地理纬度梯度:赤道地区的遗传多样性高,正向选择频次高,随纬度增高,遗传多样性(图2)和正向选择的频次均下降(图3)。遗传多样性的地理分布受绝对纬度、物种的个体大小和正向选择的影响,与绝对纬度和个体大小呈负相关,而与正向选择的出现呈正相关。赤道地区正向选择频次高,进化速率快,遗传漂变速率低,因而遗传多样性高。
该研究首次提出作用于高适应基因的正向选择地理纬度变化模式,对理解自然选择、物种特征以及遗传漂变等因素在地理上是如何塑造遗传多样性的分布,有重要意义。结果建议,低纬度地区的遗传多样性应优先得到保护。
研究成果已在线发表在Ecography (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ecog.05082)上。王斯琪博士生是论文的共同第一作者,李义明研究员是通讯作者。该项目得到了国家自然科学基金委重点基金项目(31530088)和面上项目(31872249)的资助。
图1. 93种哺乳动物MHC免疫基因(MHC II DRB gene exon 2)遗传多样性的地理分布
图2. MHC免疫基因遗传多样性与绝对纬度的量化关系
图3. 作用于MHC免疫基因的正向选择频次与绝对纬度的量化关系
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