褐家鼠及其姊妹種的物種分化與基因交流機制

　　5月8日，國際期刊《分子生物學與進化》（Molecular Biology and Evolution）在線發表了中國科學院動物研究所張健旭研究組與北京生命科學研究院孫中生、趙方慶兩個研究組合作，對我國褐家鼠及姊妹種——大足鼠的基因組比較研究的成果（滕花景/張瑤華/石承民等，Population genomics reveals speciation and introgression between Brown Norway rats and their sibling species）。

　　褐家鼠屬于家棲性鼠類，生態適應性極強，分布幾乎遍布全球，是地球上最為成功的入侵哺乳動物。由其馴化而來的實驗室大鼠成為最早的實驗動物，已被廣泛地應用于生命科學研究，它也是全球危害最為普遍的鼠。我國東北地區和蒙古被認為是褐家鼠的重要起源地。張健旭/張瑤華前期與英國科學家Peter Keightley合作，發現我國東北地區的褐家鼠種群遺傳多樣性很低，僅僅是小家鼠的五分之一，大約在2萬年前出現過一個種群瓶頸（2012 G3. 2:1661-1664；2015 Mol. Biol. Evol. 32,2547-2558）。與小家鼠相比較，褐家鼠的野外生物學研究要少得多，它作為獨立物種出現的時間以及能迅速適應環境的基因組特點更是知之甚少。

　　針對我國遺傳多樣性豐富的褐家鼠資源，研究人員進一步利用比較基因組學，對我國多個褐家鼠種群及其姊妹種大足鼠的群體進行了全基因組測序和比較，發現廣布性褐家鼠的核苷酸多樣性反而比狹布性大足鼠的低，褐家鼠的有效種群大小隨歷史波動比較大，在末次冰期存在一個遺傳瓶頸，兩個姊妹種的分化時間與東亞發生的最大一次冰川的時間是吻合的，據此推斷劇烈的氣候變化影響了褐家鼠的物種形成。

　　他們還發現分化后的兩個姊妹種仍然發生過種間的雜交，通過種間交流保留下來的與化學通訊相關的一些基因組區間以及褐家鼠基因組上受到選擇性清除的與食物代謝、免疫反應、警覺和焦慮相關的區間在褐家鼠生態適應中可能發揮了重要作用。

　　這項研究闡明了褐家鼠物種的成種時間，揭示了分化后的褐家鼠與其姊妹種的種群歷史變化及種間雜交，為闡明物種適應性分化提供了重要例證，為揭示褐家鼠這一廣布種生態適應的分子基礎提供了重要證據。

　　動物所博士研究生滕花景、助理研究員張瑤華和石承民為共同第一作者，研究得到了中科院戰略性先導科技專項和國家自然科學基金委等項目的資助。