海牛科全基因组

水生适应分子证据

首个染色体级儒艮基因组，揭示海牛从陆地转向全水生生活的分子适应，包括昼夜节律转变与高碘饮食耐受。

Tian, Ran · Zhang, Yaolei · Kang, Hui · Zhang, Fan · Zhihong, Jin · Wang, Jiahao · 张培君 · 周旭明 · 范广益 · 李松海 · Seim, Inge

Nature Communications 2024

参数信息

遗传断裂时间

10.7 ka

技术优势

时钟蛋白功能改变

体外实验证实海牛氨基酸替换改变昼夜节律蛋白PER2的性质，提示其生物钟已适应水生生活。

高碘饮食耐受

海牛通过碘转运蛋白NIS及其共转运蛋白的氨基酸替换，获得对高碘植物食物的耐受。

皮肤基因趋同退化

与鲸类趋同退化皮肤及其附属物基因，反映水生生活的共同选择压力。

种群历史精确定年

基于澳大利亚九个地点和冲绳种群基因组，确认并定年东海岸遗传断裂约10.7千年前。

应用场景

• 海洋哺乳动物保护：利用全基因组重测序数据指导儒艮种群的保护与遗传管理。
• 濒危物种遗传管理：揭示种群遗传断裂与生态型，为濒危儒艮的遗传管理提供依据。
• 进化发育生物学：提供海牛水生适应相关的基因趋同与功能变化实例。
• 昼夜节律研究：通过PER2蛋白功能实验验证昼夜节律蛋白的水生适应改变。