摘要
裂腹鱼亚科鱼类是青藏高原鱼类区系的主体成分之一，同时也是探究青藏高原隆起与环境变化对物种演化影响的理想素材。鉴于裂腹鱼亚科鱼类在高原淡水生态系统中的重要地位、分布的广泛性、栖息水体环境的多样性以及对高原环境极强的适应性，本研究以青藏高原裂腹鱼亚科鱼类三个等级代表物种为研究对象，原始等级包括澜沧裂腹鱼、巨须裂腹鱼、光唇裂腹鱼和西藏裂腹鱼；特化等级包括厚唇裸重唇鱼和双须叶须鱼；高度特化等级包括尖裸鲤、极边扁咽齿鱼、黄河裸裂尻鱼、高原裸裂尻鱼、拉萨裸裂尻鱼、高原裸鲤和花斑裸鲤。通过Illumina测序技术获得各个物种肝胰脏、肌肉、肾脏、脑组织的混合转录本，开展比较转录组学研究。基于裂腹鱼亚科鱼类13个物种转录组数据利用本地BLAST及RT-PCR技术获取珠蛋白家族成员、低氧诱导因子、促红细胞生成素和受体、以及血管内皮生长因子编码区完整序列，进行分子进化分析，旨在为研究裂腹鱼亚科鱼类适应高原独特环境提供分子基础。主要研究结果如下： （1）通过Illumina测序得到62,487,860~81,238,722个cleanreads。对转录组进行从头组装，13个物种获得129,982~207,887个转录本，包含了95,251~145,805个unigenes。 （2）基于六大公共数据库对13个物种的unigenes进行注释，总注释率大于81%。其中，Nt数据库中unigenes的匹配度最高，最低为79.03%（高原裸鲤），最高为89.26%（光唇裂腹鱼）。 （3）13个物种中共鉴定出2,064个单拷贝基因，其中52个基因的Ka/Ks比率＞1，187个基因的Ka/Ks比率在0.5~1之间。GO功能富集和KEGG代谢通路富集分析揭示9个与先天性或适应性免疫相关候选基因在裂腹鱼亚科鱼类的适应性进化中发挥了重要作用。 （4）13个物种的肌红蛋白基因（Mb）编码区长度均为444bp，编码147个氨基酸。分子进化分析发现Mb经历了正向选择作用（ω=3.83），且检测到4个潜在的正向选择位点。引入外群的支-位点模型分析表明整个裂腹鱼亚科鱼类的Mb经历了强烈的正向选择作用（ω=140.69）。 （5）13个物种的脑红蛋白基因（Ngb）编码区序列长度均为480bp，编码159个氨基酸。位点模型分析发现Ngb经历了正向选择作用（ω=3.69），并检测到一个正向选择位点。引入外群的支-位点模型揭示特化及高度特化物种的Ngb存在正向选择作用（ω=3.40）。 （6）裂腹鱼亚科鱼类的胞红蛋白Cygb1和Cygb2编码序列长度分别为525bp和540bp，分别编码174和179个氨基酸，但是原始等级的4个物种Cygb2基因发生了丢失。13个物种的Cygb1基因经历了正向选择作用，且检测到1个正向选择位点。支-位点模型分析显示特化及高度特化裂腹鱼的Cygb2经历了正向选择作用。 （7）13个物种的血红蛋白基因（Hb）包括胚胎型血红蛋白基因Hbae和Hbbe，编码区长度分别为432bp和444bp；以及成年型血红蛋白基因Hba、Hbb1和Hbb2，编码区长度分别为432bp、447bp和444bp。分子进化分析结果显示5个基因都存在正向选择作用（ω＞1），且皆检测到正向选择位点。 （8）低氧诱导因子Hif-1αΑ、Hif-1αB、Hif-2αΑ和Hif-2αB基因编码区长度分别为2196bp、2325bp、2544bp和2511bp。13个物种的HIF-α皆经历了正向选择作用。引入外群后仅HIF-1αA在裂腹鱼亚科鱼类中未存在正向选择作用。 （9）分子进化分析结果显示促红细胞生成素及受体皆存在正向选择作用，且筛选出了潜在的正向选择位点，支-位点模型分析也显示Epo在整个裂腹鱼亚科鱼类中经历了正向选择作用，支模型结果也支持这一结果。 （10）分子进化分析结果发现血管内皮生长因子VEGFa存在正向选择作用，且检测到3个潜在的正向选择位点。在支-位点模型结果显示VEGFa在高度特化裂腹鱼中经历了正向选择作用，这与支模型结果相一致。
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