随着模型和算法的进步，群体基因组学能够对同一物种的不同群体开展更精细的比对研究。5月13日记者获悉，北京大学研究团队在一项覆盖全球范围黑腹果蝇的上千个基因组的队列研究中发现，除了抗饥饿、耐热等自然因素相关的基因变化会反映在黑腹果蝇群体进化过程中，人类活动产生的影响，如杀虫剂滥用等也会在其基因上“留痕”。相关研究成果日前发表于《科学·进展》杂志。
“要了解一个物种群体基因组变化的‘全景图’，需要尽可能多地获得不同分支的样本。”论文通讯作者、北京大学生命科学学院教授陆剑告诉记者，研究团队依据地理分布规律，在全国选取了52个采样地点。
果蝇是重要的模式动物。此前美国和欧洲均开展了果蝇群体基因组学研究，以探索其演化历史和环境适应机制。但这些研究主要聚焦非洲、美洲和欧洲果蝇群体，对亚洲果蝇群体涉及较少。
此次研究在获得中国各地292个黑腹果蝇基因组的基础上，整合了国外已发表数据，建立了覆盖全球包含1356个基因组的队列研究。中国科学院动物研究所研究员张勇认为，该研究弥补了黑腹果蝇群体基因组学研究在亚洲地区的不足，勾勒了黑腹果蝇演化历史和环境适应的全球蓝图。
基于扎实的基因组学数据和海量生物信息数据分析，团队重建了黑腹果蝇的扩散历史，鉴定了不同群体中的正选择基因。“我们鉴定出数百个‘受选择’基因，包括氧化应激、盐胁迫等相关基因，它们的变化反映着物竞天择的规律。”陆剑解释，这些“受选择”基因中，信号最强的与杀虫剂代谢相关，这意味着杀虫剂的使用对于物种进化的影响权重变得非常大。
在群体箱实验中，团队对来自中国野外200个品系的2000只雄果蝇进行了杀虫剂抗性验证。结果进一步表明，基因变化与杀虫剂滥用存在关联。
“人类活动对于其他生物的影响远比我们看到的要大、要深。”陆剑说，这项研究成果为生态监测提供了新思路。未来，在生态修复工作中，黑腹果蝇或可作为杀虫剂滥用的生态指示种。
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