基于CHIA基因的进化分析探究啮齿动物食虫适应格局

昆虫是很多动物赖以生存的食物资源,大多数富含有几丁质。对于以昆虫为食的动物而言,高效地水解几丁质,无疑是从中获得能量的高效途径。啮齿动物食性多样,是物种多样性最高的哺乳动物类群。有的啮齿动物为专性食虫,有的为杂食,还有的为专性植食类群。昆虫(几丁质)含量占比差异,可能导致啮齿动物对昆虫几丁质外骨骼的消化水平不同。酸性几丁质酶是一类内源性高效分解几丁质的酶类,由CHIA基因编码。本研究选取37种不同食性类型的啮齿动物,基于CHIA基因开展分子进化分析。

序列结果显示,多数植食性啮齿动物的CHIA基因存在片段缺失、假基因化及功能结构域突变或丢失等特征。而在以几丁质为食且具有功能性CHIA基因的类群中,检测到了正选择位点,且大多数正选择位点位于蛋白质结构的重要功能域上。
进一步研究发现,选择压力与啮齿动物食物中几丁质含量呈现相反趋势,即在食几丁质谱系中,CHIA受到纯化选择更强,而高、低几丁质摄入类群之间则无显著差异。本研究系统揭示了CHIA基因与啮齿动物食性分化间的进化格局,为深入了解哺乳动物食性适应性演化的分子机制提供了重要的理论依据。

该研究成果于2026年7月13日以“Evolution of Acidic Mammalian Chitinase Gene CHIA is Related to Insectivory Feeding in Rodents”为题,发表在中科院2区期刊Ecology and Evolution上,第一作者为大理大学本科生田云涛,指导老师为东喜玛拉雅研究院沐远副研究员。本研究受以下项目支持:国家自然科学基金地区项目(32360119)、大理大学高层次人才引进启动项目(KY1916101940)。
文章链接:
https://doi.org/10.1002/ece3.74062
作者:田云涛
初审:沐远
复审:张彩彩
终审:李娜
