近日，中國科學(xué)院海洋研究所貝類遺傳與進(jìn)化研發(fā)團(tuán)隊(duì)在《通訊-生物學(xué)》（Communications Biology）上在線刊發(fā)了關(guān)于牡蠣環(huán)境適應(yīng)演化機(jī)制的研究論文Genome of the estuarine oyster provides insights into climate impact and adaptive plasticity，揭示了氣候變化對牡蠣種質(zhì)資源格局形成的影響以及可塑性在其環(huán)境適應(yīng)中的重要作用。

 

　　全球氣候變化對海洋生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成嚴(yán)重威脅。除全球溫度升高，不同沿海河口區(qū)的鹽度差異亦會因?yàn)榈乇韽搅鬏斎氩町愔饾u增大。這些環(huán)境變化的影響因物種而異，而基石物種的種群改變將會對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成重要影響，解析基石生物如何適應(yīng)環(huán)境變化對評估氣候變化對河口生態(tài)系統(tǒng)的影響具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

 

　　近江牡蠣（Crassostrea ariakensis）是河口區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中重要的基石性物種，作為濾食性貝類可提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。其廣泛分布于中國、朝鮮、韓國、日本和越南等西北太平洋沿海各河口區(qū)。因其體型大，生長快速，歷史上以牡蠣礁的形式廣泛分布在我國各大河口，是重要的生計(jì)漁業(yè)。近年來因過度捕撈，棲息地破壞，陸源污染以及徑流量降低等原因，其野生資源量銳減，特別是在我國北方地區(qū)出現(xiàn)零星分布的局面，甚至在部分區(qū)域呈功能性滅絕狀態(tài)。因此亟待對近江牡蠣開展資源修復(fù)以及人工改良增殖工作。

 

　　現(xiàn)階段關(guān)于近江牡蠣地理分布格局的形成及其對溫度和鹽度的適應(yīng)機(jī)制研究仍然缺乏。該研究獲得了近江牡蠣染色體水平的高質(zhì)量基因組（613.89 Mb），contig N50為6.97 Mb，是目前已知的海洋軟體動物中連續(xù)性最好的基因組。此外，該研究解析了我國各大河口區(qū)近江牡蠣的遺傳結(jié)構(gòu)，大體分為3個地理群體：北部渤黃海群體、中部長江口附近群體以及南部福建以南海域群體。這一群體結(jié)構(gòu)的形成與我國南北中河口區(qū)的溫鹽梯度、我國沿岸的海流流向、歷史上的地質(zhì)事件以及近百萬年來的冰期/間冰期的周期性變化規(guī)律有關(guān)。利用選擇性清除分析技術(shù)，研究人員鑒定出51個具有受選擇信號的候選基因，且多數(shù)是響應(yīng)鹽度和溫度變化的。響應(yīng)環(huán)境變化的高可塑性基因的上游非編碼調(diào)控區(qū)表現(xiàn)出更強(qiáng)的遺傳分化，這與近江牡蠣近緣種長牡蠣與福建牡蠣姊妹亞種間的適應(yīng)分化機(jī)制一致。

 

　　該研究揭示了近江牡蠣種質(zhì)資源格局的形成機(jī)制，挖掘了環(huán)境適應(yīng)性的優(yōu)異基因集，研究結(jié)果可為遺傳保護(hù)單元的劃分、種質(zhì)資源的評估以及優(yōu)異種質(zhì)的利用提供理論基礎(chǔ)?；谠撗芯砍晒?，團(tuán)隊(duì)正在開展近江牡蠣遺傳改良以及修復(fù)性養(yǎng)殖與牡蠣礁建設(shè)等工作。

 

　　該研究得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（美麗中國生態(tài)文明建設(shè)科技工程）、國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)、中科院海洋大科學(xué)中心重點(diǎn)部署項(xiàng)目、中科院實(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)秀青年基金和博士后基金的共同資助。

 

　　我國野生近江牡蠣種質(zhì)資源的遺傳結(jié)構(gòu)