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来自低海拔栖息地的武氏岩蜥(Laudakia wui)染色体级基因组组装
热气腾腾河谷中的一种蜥蜴
在中国西藏东南部雅鲁藏布江深切的河谷中,一种栖息于岩石的蜥蜴——武氏岩蜥常年栖息在向阳的悬崖上,所在环境为炎热湿润的雨林气候。本研究构建了生活在异常低海拔处群体的详尽遗传蓝图,该处的温度和湿度更类似热带丛林而非高山坡地。通过对该蜥蜴的全染色体级DNA进行测序与解析,研究者得以洞察爬行动物如何在陡峭河谷内对截然不同的环境做出调整,并为保护这一全球独有的物种提供了强有力的新工具。

炙热岩石上的生活
武氏岩蜥为中等体型,体扁贴岩,尾长且粗壮。其仅分布于雅鲁藏布江流域及邻近河谷,海拔范围约从550米延伸到2300多米。在较低海拔地点如墨脱县,气候受印度洋暖湿气流影响:气温偏高、降雨充沛,茂密的季风林覆盖河谷两侧。较高海拔处则更凉爽干燥。这类短距离内的剧烈环境变化使武氏岩蜥成为研究动物如何对不同热湿组合作出适应、以及这些适应如何反映在其DNA中的绝佳自然范例。
将基因组当作地图来阅读
为了构建低海拔群体基因构成的精确图景,团队从墨脱采集了一只健康成年雌个体,并从多种组织中提取DNA。随后他们结合了多种先进测序方法:一种技术产生许多既长又高准确性的DNA片段,特别有助于拼接基因组的大块区域;另一种产生大量较短片段,便于校验准确性并估算基因组总体大小;第三种技术称为Hi-C,捕捉细胞核内DNA片段的相邻关系,帮助研究者将长片段排列为完整染色体——有点像用揉皱的地图折痕来恢复其原始布局。
从片段到完整染色体
通过对这些数据的精心组装与交叉校验,研究者得到了大约17.7亿个DNA“字母”的基因组,分布于18条染色体上。其中六条为大型宏染色体,十二条为较小的微染色体。自动化的计算工具随后扫描这片DNA版图以识别起基因作用的片段,总共预测出19,725个蛋白质编码基因。通过与大型公共数据库比对,大部分基因能够关联到已知功能,常规质量检测显示该组装覆盖了绝大多数重要脊椎动物基因,且几乎无明显缺失或错误。重复的DNA片段如跳跃性遗传元件也被编目,显示它们约占整个基因组的五分之二左右。

山地近邻、遗传近亲
由于先前已有对高海拔群体的基因组测序,团队得以对两者进行比较。大型染色体在低海拔和高海拔基因组间对齐良好,表明该物种基因组总体结构相对稳定。相比之下,较小的染色体差异较多,暗示它们可能是随着物种适应不同海拔时变化的热点。通过将这两个群体与数种相关蜥蜴物种比对,研究者估算高低海拔谱系在大约480万年前分化,为在不同气候下累积细微遗传差异留下了充足时间。
这份基因组为何重要
这份针对低海拔武氏岩蜥的染色体级基因组并非医学突破或新型器械,而是一部精心制作的参考著作。它为科学家提供了一个详细且可靠的框架,用以发现哪些基因与DNA变化帮助爬行动物在热带河谷的高温高湿环境中生存、相对于更高海拔的凉爽干燥环境有何不同。同样重要的是,它为保护规划者提供了一份分子层面的记录,记载了生活在这一生态关键河 basin 的独特群体,有助于更有依据地保护该蜥蜴及与其共享陡峭湿热栖息地的丰富生命网络。
引用: Tan, S., Wang, Y., Chen, Y. et al. A chromosome-scale genome assembly of Wu’s rock agama (Laudakia wui) from low-altitude habitats. Sci Data 13, 501 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06845-9
关键词: 基因组组装, 蜥蜴适应, 热带山区河谷, 染色体进化, 生物多样性保护