中国果蝇基因组揭示全球迁徙、反复进化

根据一项新的种群基因组学研究，人类无意中在全球传播的果蝇（Drosophila melanogaster）大约在4000年前抵达中国，这增加了我们对这种昆虫的全球迁徙、人口学、基因流动和适应的了解

研究人员发现，中国果蝇种群在基因上是孤立的，这种孤立反映了中国古老的文化和几个世纪以来与亚洲和欧洲贸易有限的相对封闭的社会。这种隔离也让作者能够看到类似的进化压力是否会导致类似的基因变化，这是对进化可重复性的测试

艺术与科学学院Jacob Gould-Schurman人口遗传学教授Andrew Clark说：“关于黑腹果蝇的惊人故事是，它们在种群之间的基因差异反映了人类是如何从非洲起源，然后从非洲迁徙出去的，但这要晚得多。”。克拉克是4月17日发表在《科学进展》杂志上的这项研究的共同通讯作者。另一位通讯作者是中国北京大学进化生物学教授、克拉克实验室前博士后研究员陆健

作者将他们自己的研究结果与之前的研究结果相结合，提出黑腹果蝇起源于南部非洲，大约9000年前从北非迁徙而来。从那里，苍蝇扩展到东亚和中国（约2.8-4.4万年前），扩展到欧洲（约1.8万年前，最近扩展到北美（仅约150年前）和澳大利亚（约100年前）

苍蝇是人类的共生体&mdash；一种从与另一种既没有益处也没有害处的生物体的结合中获益的生物体。它们以果园和葡萄园里腐烂的水果为生

克拉克说：“大约8万年前，人类从非洲跋涉而出，但水果的农业生产始于不到1万年前。”。“真正有助于将苍蝇分散到全球各地的是现代人类贸易。”

在这项研究中，研究人员对来自中国不同环境的292种黑腹果蝇菌株的基因组进行了测序，并与之前发表的基因组序列一起进行了分析。他们发现，来自中国的菌株代表了一个独特的祖先群体，在中国的亚群中有明显的分化。这篇论文澄清了中国人群的隔离程度和持续时间，这一结果在早期的研究中才有所暗示

全球种群基因组数据使研究人员能够开发一个计算机模型来估计黑腹果蝇到达每个大陆的时间，并推断在密切相关菌株的基因组中聚集在一起的基因变化如何与地理运动相对应

D.melanogaster是一种模式生物，被研究人员广泛用于研究发育和基因调控的基本过程，以及环境适应的遗传基础。在这项研究中，Clark、Lu及其同事确定了对杀虫剂反应的基因变化

在中国种群中发生的适应独立于其他地理种群，并且是在其他产生杀虫剂抗性的种群中发现的相同基因的独特突变。克拉克说：“这是一个很好的例子，表明进化的自然重复试验的结果基本相同。”