氣候變化、棲息地破壞、外來物種入侵等威脅因素,增加了物種的滅絕風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上,多樣化的生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的適應(yīng)性高,比如,種群數(shù)量越大,基因多樣性越高,物種應(yīng)對氣候變化的進(jìn)化適應(yīng)能力更強(qiáng)。鑒于螞蟻種群在許多生態(tài)系統(tǒng)中特別是在森林生態(tài)系統(tǒng)所扮演的重要角色,被看作是指示氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)的理想群體之一。
目前,只有少數(shù)螞蟻的全基因組序列(> 16,000種中的19種)被測量,且主要是分布在熱帶和亞熱帶森林,而對溫帶森林螞蟻的全基因組的測量較少。為了解決對溫帶森林螞蟻基因組測量不足這一問題,來自景觀過程組的國際博士后Matthew K. Lau沿著溫度梯度在溫帶森林中對盤腹蟻屬(Aphaenogaster)螞蟻種的基因組進(jìn)行了測序。在本研究中,共在7個(gè)樣地采集了6個(gè)盤腹蟻屬的螞蟻種。這些物種的地理范圍跨越了北美東部的佛羅里達(dá)州和加拿大南部,涵蓋了許多氣候變量迅速變化的緯度梯度。測量結(jié)果表明盤腹蟻屬這6個(gè)種的全基因組具有很高的完整性,能夠代表膜翅目BUSCOs的96.1%至97.6%。
通過調(diào)查、分析當(dāng)前螞蟻基因組和新的Aphaenogaster序列時(shí)發(fā)現(xiàn),螞蟻的基因組大小與樣本點(diǎn)的氣候變量間的交互作用有相關(guān)關(guān)系。在所有的氣候變量中,最低溫度和最大年降水量與基因組大小具有最大的相關(guān)性,在溫度最低且降水最多的樣點(diǎn),螞蟻具有更大的基因組。這些結(jié)果表明極端氣候可能是影響螞蟻基因組的選擇力(selective force)因子之一,同時(shí)指出需要對螞蟻基因組進(jìn)行更廣泛的測序。
相關(guān)研究結(jié)果以 “Draft Aphaenogaster genomes expand our view of ant genome size variation across climate gradients”為題發(fā)表在Peer J期刊上。景觀過程組國際博士后Matthew K. Lau為文章第一作者和通訊作者。

所有測序螞蟻基因組的MASH基因組之間距離圖




