近期，一项由河北大学生命科学学院陈兵教授团队牵头开展的联合研究揭开了这一演化谜题的重要一角。研究团队以广泛分布于中国的火红熊蜂（Bombus pyrosoma）为模型，综合运用基因组学、生理学和行为学手段，发现染色体倒位这种特殊的基因组结构变异，在熊蜂适应不同海拔环境并成功向外扩散的过程中，扮演了至关重要的“引擎”角色，而且这一基因组变异规律在另外22个熊蜂中普遍存在。该成果发表于《美国科学院院刊》（PNAS），由生科院博士生姜春艳与讲师岳雷为共同第一作者、陈兵教授与中国农业科学院蜜蜂研究所黄家兴研究员为共同通讯作者。
研究团队对119个高质量火红熊蜂的基因组展开深入分析，明确了其起源与演化历史，并揭示了海拔驱动其种内遗传分化。证实海拔梯度是驱动该物种种内遗传分化的关键因素。研究同时发现，染色体倒位在高原熊蜂中普遍存在，且对其快速适应海拔环境起到决定性作用。通过表型验证与功能实验，团队进一步证实，火红熊蜂种内存在“冷暖环境特化”的显著表型差异；其中脂肪酸延长酶elovl6基因的高表达及对应代谢产物的积累，有效促进了高海拔种群对低温环境下飞行的代谢适应，为其应对高原寒冷胁迫提供了重要分子支撑。这项研究不仅首次系统阐明了染色体倒位在熊蜂“走出青藏高原”过程中的核心作用，揭示了从基因组结构变异到生理行为适应的完整链条，也为理解全球高山生物多样性的形成提供了宝贵的新见解。随着气候变化，高山物种的生存面临挑战，而理解它们适应环境的遗传“工具箱”，对于未来的生物多样性保护至关重要。
染色体倒位促进火红熊蜂的海拔适应及走出青藏高原
论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2513080122
（生命科学学院、科学与技术创新研究院 供稿）
冀公网安备 13060602000986号