全球老虎的自然历史和适应的全基因组进化分析

时间：2022-04-29 15:31:18 来源：网络整理

没有任何一种物种比老虎更能吸引国际资源、公众的关注以及围绕其种内分类学的长期争论

]。今天，只有不到4000只自由放养的老虎存活了下来，仅占它们历史范围的7%，关于它们是由6个、5个或2个亚种组成的争论还在继续

]。由于对老虎亚种数量缺乏共识，这在一定程度上阻碍了全球从灭绝边缘恢复老虎的努力，因为圈养繁殖和野生种群的景观干预越来越需要对保护管理单位进行明确的界定

]。最近合并为晚更新世瓶颈期(约110kya)

全球老虎的自然历史和适应的全基因组进化分析

]对检测老虎的亚种形态特征提出了挑战，这表明阐明老虎的种内进化需要在基因组尺度上进行分析。在此，我们提供了来自32个凭证标本的全基因组测序分析，这些样本分析了6个统计学上可靠的与现存亚种相对应的单系分支，包括最近发现的马来亚虎(p. tigris jacksoni)。亚种间的基因流非常低，证实了公认的系统地理单位。我们确定了多个基因组区域，这些区域是识别亚种适应性差异的候选区域。与身体大小相关的基因ADH7似乎在苏门答腊虎中得到了强有力的选择，可能与对热带巽他群岛的适应有关。已识别的基因组特征为识别老虎的适当保护管理单位提供了坚实的基础，并可为这个魅力非凡的巨型动物群的全球保护战略规划带来益处。

6个现存老虎亚种的全基因组证据

目前的老虎分类学是根据分子遗传学证据，确认了6个现存的亚种[3]

]，包括孟加拉虎panthera tigris tigris (Linnaeus, 1758)，东北虎p.t. altaica (Temminck, 1844)，华南虎p.t. amoyensis (Hilzheimer, 1905)，苏门答腊虎p.t.苏门答腊(pocock, 1929)，印度支那虎p.t. corbetti (Mazak 1968)，和马来亚虎p.t.杰克逊尼在2004年提出[5]

]，以及三个已经灭绝的亚种:爪哇虎p.t. sondaica (Temminck, 1844)，巴里虎p.t. balica (Schwarz, 1912)，里海虎p.t. virgata (Illiger, 1815)。相比之下，形态学和生态学分析无一例外地揭示了大多数假定亚种之间的区别[6]

[5]，导致了2015年提出的重新分类，只承认两个亚种，即亚洲大陆的底格里斯河和巽他群岛的松代卡

]。遗传证据和形态学证据之间的这种差异并不罕见，很可能反映了累积DNA证据所提供的精确性的提高

]。可能是种内分类学上的争论应该在基因组层面得到解决，在这个层面上可以定量地衡量遗传差异。

全基因组重测序数据是来自32个券获得老虎大约10×基因组覆盖率。这些标本在以前的研究中被使用过[5]

[]或新收集自野外，代表所有现存的六个亚种(表S1)。测序结果与tiger参考基因组组装一致[8]

在基因组中产生了大约200万个高质量双等位基因可变位点。基于常染色体变异、丝裂原体和X染色体一致序列的系统基因组分析产生了与老虎主要地理分区相对应的相似拓扑(图1)。在亚洲大陆，孟加拉虎形成的分化最早，而东北虎形成的分化最晚。此外，马来亚虎的线粒体错行[5]

[]通过常染色体单性遗传得到解决，从全基因组的角度肯定了这一谱系的系谱独特性。印度支那虎是马来亚虎的姊妹类群，表明了一种新近的，尽管数量可观的分化。此外，本研究中华南虎单个标本的系统发育位置发现明显的细胞-核不和谐:线粒体树的基底，但常染色体系统发育过程中与东北虎的分支关系最为密切(图1A和1B)。这种不协调可能是由于东亚隔离老虎种群之间可能存在的历史混合和基因流动，也可能是圈养老虎的人为渗入。要确定这种不协调的来源，需要使用中国南方已知的样品

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