生物进化和地球环境演变之间的关系，特别是生物进化和环境适应的分子生物学机制是地球-生命系统（earth-life system）研究领域的核心科学问题。我校生命科学学院郝家胜教授课题组与中国科学院南京地质古生物研究所杨群研究员团队合作，结合已有的绢蝶属（parnassius）及相关凤蝶属（papilio）蝶类物种基因组序列数据，完成了一种绢蝶（冰清绢蝶，parnassius glacialis ）的比较基因组学及局部环境适应研究，阐述了这种绢蝶在新生代第四纪冰期时“走出青藏高原”的基因组进化与群体演化历史。该研究成果“dispersal form the qinghai-tibet plateau by a high-altitude butterfly is associated with rapid expansion and reorganization of genome”于12月11日发表于国际期刊《自然.通讯》（nature communications）上。生科院2020级博士研究生赵友杰、教师苏成勇和2019级博士何波为本研究的共同第一作者，郝家胜教授与中国科学院南京地质古生物所杨群研究员为本研究的共同通讯作者，安徽师范大学为第一署名单位。
绢蝶属（parnassias）是隶属于凤蝶科、绢蝶亚科一类典型的高山型蝶类，是在青藏高原造山运动背景下于中新世时期（距今20—13百万年前）快速形成并辐射演化至北半球的昆虫类群之一，是研究地球环境变迁和物种演化的一个十分理想的模式生物类群。其中的冰清绢蝶，是起源于青藏高原并扩散至中国中东部江南地区的唯一绢蝶物种。郝家胜教授课题组经过十几年的持续野外采集，积累了分布在中国十几个省份主要绢蝶物种的样本，并基于分子系统学等手段在绢蝶物种分类、系统发育、谱系地理、环境适应及其地质环境背景等方面已开展了一系列研究工作。本研究通过对冰清绢蝶的denovo基因组测序，获得了染色体水平的高质量基因组以及9个不同海拔群体的基因组重测序数据，分析了第四纪冰期古气候变化下，冰清绢蝶“走出青藏高原”的基因组进化和群体演化模式，并发现转座子（transposable elements, 简称tes）在驱动基因组大小变异、基因家族扩张、群体遗传分化以及本地局部适应中起着重要作用。
该研究通过地质古生物学和现代分子生物学、比较基因组学等多学科交叉的综合研究表明，新生代以来，特别是在中新世的绢蝶属形成以及第四纪冰期冰清绢蝶向低海拔的扩散分化时期，tes在绢蝶的基因组进化和局部环境适应中都发挥了重要驱动作用，体现在基因组大小变异、群体遗传分化、群体历史动态、假基因爆发及新基因重新形成以及局部环境适应等许多方面。这些发现为“走出青藏高原”的高山昆虫类群的进化和适应研究，特别是物种形成和分化、群体的适应性分子进化等提供了新的视角，同时也为解释全球环境变化与现代生物多样性形成提供了新的证据。
文章阅读地址：《自然.通讯》
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