从博物馆标本灭绝Songbird基因组测序

巴赫曼的莺,songbird最后一次露面是在北美近40年前,是一个不同的物种,而不是混合的两个姊妹物种生活,根据一项新的研究中,鸟七博物馆标本的完整基因组被测序。巴赫曼的基因组比较与这个名字真囧)和金翅萤森莺blue-winged莺还帮助研究人员确定一个新的候选基因参与羽毛色素沉着。一篇论文描述了研究中,由宾夕法尼亚州立大学的研究人员,凸显了至关重要的作用,博物馆的收藏在科学和出现6月16日,2023年的《华尔街日报》当代生物学。

“巴赫曼的莺是唯一已知songbird最近灭绝在北美,”大卫说加拿大,宾夕法尼亚州立大学的生物学助理教授希伯学院科学和研究小组的领导人。“这是三个物种属之一Vermivora。我们实验室研究的两个物种属,是已知的相互交配生产杂交后代。”

名字真囧)和金翅萤森和blue-winged莺产生光谱的混合动力车,但两种截然不同的类型的杂交后代,每个都有一个独一无二的结合父物种的颜色,是鸟类观察者和鸟类学家关注的焦点。这是因为这两个混合动力汽车被认为是不同的物种,被称为布儒斯特的莺和劳伦斯的莺,直到野生混合动力车和仔细研究,现在,现代基因分析证实了他们的混合动力车的起源。已灭绝的巴赫曼的莺类似于一个杂交后代在颜色,所以有一些问题是否巴赫曼的莺本身就是一个不同的物种或如果它也可能是一个混合。

巴赫曼研究小组收集了七个标本的莺从博物馆的收藏和鸟类toepads中提取DNA。然后他们进行全基因组测序比较巴赫曼的莺基因组中存在的两个物种的基因组属。

“这是不容易从博物馆标本的DNA测序,”安德鲁·伍德说,论文的第一作者,他是一个研究实验室技术员在加拿大的研究和现在是明尼苏达大学的博士后研究员。“这些鸟类收集超过一百年前,没有以任何特殊的方式保存下来,但我们可以提取足够的DNA基因组序列,从物种相媲美。”

这个名字真囧)和金翅萤森的基因组和blue-winged莺非常相似,除了少数地区参与决定鸟的羽毛的颜色模式。相比之下,巴赫曼的莺基因组非常不同,研究人员表示,这是,实际上,一个不同的物种。

“我们只有一个小样本量的巴赫曼莺基因组,但一个有趣的结果我们看到通过比较七个标本是长时间运行的纯合性,”加拿大说。“这些区域的基因的两个副本genome-one继承了从每个家长都相同,说明人口可能已经小有很多近亲繁殖。我们看到类似的模式物种,所以理解如果这可能导致了灭绝的巴赫曼的莺可以帮助我们更好地理解居住人口的健康和保护。”

研究人员还比较这三个物种的基因组寻找的基因组区域,在每个血统可能不同。这些差异可以在基因组的特定区域指标,通过自然选择进化为一个特定的特质或另一个进化过程。有三分之一的物种的基因组比较允许研究人员确定一个区域,包含一个新的候选基因参与莺色素沉着。

“我们开始这项研究,因为我们对学习感兴趣的历史和生物学巴赫曼的莺,”伍兹说。“但是我们的结果也显示了我们如何使用已经灭绝的物种来了解他们的近亲。我们失去了很多生物学和进化上下文通过灭绝的过程和能够比较两个物种巴赫曼的莺允许我们确定一个基因,否则我们可能没有发现。上下文理解生物学是至关重要的。自然历史集合允许我们新的观测到上下文,可能从自然世界中消失了。这个燃料的发现,使博物馆强大,和被低估了,工具。”

参考:木啊,Szpiech咱Lovette IJ,史密斯BT,加拿大DPL。基因组的灭绝巴赫曼的莺显示散度高,没有证据表明掺合料与其它现存Vermivora莺。当代生物学。2023:S0960982223006905。doi:10.1016 / j.cub.2023.05.058

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