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。4月17日，《科学·进展》杂志发表了北京大学学者一项覆盖全球范围黑腹果蝇的上千个基因组队列研究，研究发现除了抗饥饿、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也会在其基因上“留痕”。
“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。”4月18日，论文通讯作者、北京大学生命科学学院教授陆剑告诉科技日报记者，团队依据地理分布规律在全国选取了52个采样地点，横穿东西、纵贯南北，包括最北端的漠河以及新疆、西藏等地。
据了解，由于果蝇是重要的模式动物，美国和欧洲均开展了群体基因组学研究以探索其演化历史和环境适应机制，但这些研究聚焦非洲、美洲和欧洲群体，亚洲群体涉及较少。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，建立了包含1356个基因组的覆盖全球的队列研究。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的生物信息数据分析，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。
“我们鉴定出了数百个‘受选择’的基因，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，但这些“受选择”基因中，信号最强的却与杀虫剂代谢相关，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只雄蝇进行了杀虫剂抗性验证，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，我们的研究不仅提示生态问题应对刻不容缓，也为生态监测提供了新思路。”陆剑表示，在生态修复工作中，黑腹果蝇可作为杀虫剂滥用的生态指示种。
(责任编辑：韩梦晨)
