趨同進化指物種間獨立進化出相似特征以適應(yīng)相似的環(huán)境或填補相同的生態(tài)位。相同環(huán)境背景中相似表型特征的進化,長期被視作適應(yīng)性進化的證據(jù)。研究趨同進化一般將選擇壓力、表型特征相互關(guān)聯(lián)起來。鳥類求偶方式是一個復(fù)雜的行為,包括歌唱、羽飾等,一些系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系較遠的鳥類,卻表現(xiàn)出相似的求偶行為,這種表型趨同背后的分子機制仍有待研究。本研究以九種鳥類為研究對象,從基因家族和直系同源基因兩個方面研究與鳥類喂食求偶行為相關(guān)的基因,有助于揭開鳥類喂食求偶之謎,為研究其他物種的求偶行為提供借鑒。在基因家族方面的分析,發(fā)現(xiàn):1)鳥類的基因家族以單拷貝為主,多數(shù)鳥類的基因家族在進化過程中發(fā)生收縮;2)鳥類基因家族的基因得失速率很低,說明鳥類在百萬年的進化過程受到較強的功能約束;3)鳥類喂食求偶行為與特定基因家族的擴增和收縮有關(guān)。特異性擴增的基因家族與動物行為相關(guān),如基因DNM1與刺激響應(yīng)行為相關(guān);然而,特異性收縮的基因家族功能大多與細胞過程、細胞組成相關(guān)。通過比較基因組分析,首先鑒定包含趨同氨基酸位點的直系同源基因,再結(jié)合正選擇分析結(jié)果。結(jié)果表明,喂食求偶鳥類中,包含趨同氨基酸位點的基因多與動物行為相關(guān),如ADORA2A基因,與喂食和覓食行為有關(guān);此外,一些與繁殖行為、交配行為、喂食行為相關(guān)的基因經(jīng)歷了加速進化,與繁殖過程、免疫功能、刺激響應(yīng)相關(guān)的基因經(jīng)歷了正選擇。在喂食求偶的鳥類中,對14個既包含趨同位點又經(jīng)受加速進化的基因功能注釋,發(fā)現(xiàn)多數(shù)基因的功能與中央神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、端腦的區(qū)域化、胚胎大腦的發(fā)育相關(guān),還有一些與動物行為相關(guān);同時,對4個既包含趨同位點又經(jīng)受正選擇的基因進行功能注釋,這些基因與細胞有絲分裂的調(diào)節(jié)、蛋白激酶的活性等過程相關(guān)。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：Q953
【部分圖文】：

Rosenblum 歸納了歷史的爭論主張，認為趨同進化描述的是表型水平，不考慮這些表型是發(fā)生在近緣或遠緣分類群間，無論源于相同或不同的遺傳基礎(chǔ)，趨同的相似表型體現(xiàn)在形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能結(jié)果(不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相似的功能)、進化途徑。平行進化描述的是分子機制層面，平行進化是趨同表型采用了共同的分子機制，這種共同的分子機制會發(fā)生在不同的分層水平。分子機制的趨同往往發(fā)生在核酸、等位基因、基因、網(wǎng)絡(luò)、代謝通路、功能等水平(Stern, 2013)。1.1.2 趨同進化的例子表型趨同經(jīng)常伴隨著適應(yīng)性輻射發(fā)生，如加勒比海的不同島上的處于相似生態(tài)位的蜥蜴進化出相似的形態(tài)特征(Schaad and Poe, 2010)。東非的馬拉維和坦噶尼喀地區(qū)進化出多對形態(tài)相似的麗魚(Muschick et al., 2012)。相距較遠的世系間表現(xiàn)出相似表型，通常反映這些世系經(jīng)受了相似的選擇壓力，從而發(fā)生分子水平的趨同。對植食性和具有假性大拇指表型特征的大熊貓和紅熊貓的分子機制進行研究，發(fā)現(xiàn)與肢體發(fā)育相關(guān)的基因 DYNC2H1 和 PCNT 在大熊貓和紅熊貓中都經(jīng)受了適應(yīng)性趨同，這可能是與兩種熊貓的假性大拇指的發(fā)育有關(guān)。同時，適應(yīng)性趨同也發(fā)生在與熊貓食性相關(guān)的能量代謝、營養(yǎng)利用相關(guān)基因中(Hu et al., 2017)。

第一章 文獻綜述 分類群間發(fā)生相同的形態(tài)或生理改變很常見，這樣的改變通常認為是適應(yīng)性多次隨機產(chǎn)生的結(jié)果。對葉食性的亞洲和非洲葉猴的分子機制進行研究發(fā)現(xiàn)和非洲葉猴的胰腺核糖核酸酶基因各自獨立發(fā)生了擴增(Zhang, 2006)。表型的適應(yīng)性趨同，有些產(chǎn)生于相同基因的相同氨基酸位點改變，有些發(fā)生的不同氨基酸位點。頭冠是鳥類的重要結(jié)構(gòu)，相對于野生的巖鴿和環(huán)頸鴿，和環(huán)頸鴿都具有頭冠的表型，對其分子機制進行研究發(fā)現(xiàn)，EphB2 基因的同的不同氨基酸突變，都降低了該結(jié)構(gòu)的激酶活性，達到相同的頭冠表型的piro et al., 2013)。

的骨盆示意圖。最上面的展示海生的三棘刺魚有完整的骨盆，中間水生活的三棘刺魚，最底部展示的是典型的幾乎沒有骨盆的三棘刺al., 2014)。he loss of lateral plates in sticklebacks is illustrated by comparing a marirmour (top), a rare freshwater morph with an intermediate number of latypical freshwater morph with few lateral plates (bottom)(Rosenblum et a與適應(yīng)性進化化指自然選擇作用于群體的可遺傳性狀，挑選有利等位基因中的頻率，減少有害等位基因在群體中的頻率，這個過程稱背景中，物種間相似表型特征的趨同進化，長期被視作適應(yīng)背景環(huán)境的物種間的表型趨同，通常是自然選擇的結(jié)果。然個特征的趨同進化可由多個原因引起。物種間的相似表型特作用結(jié)果；然而，即使物種間經(jīng)受相似的選擇壓力，也會進011)。如果相似性表型不是在相似選擇壓力的作用下產(chǎn)生的

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4 苗雪霞;黃勇平;;果蠅求偶行為的影響因素及其分子基礎(chǔ)[J];昆蟲知識;2008年01期

5 陸厚基;動物行為實驗:果蠅求偶行為實驗[J];生物學(xué)教學(xué);1994年05期

6 李怡峰;李燕芳;張振飛;肖漢祥;林開;張揚;;果實蠅求偶行為與求偶歌[J];環(huán)境昆蟲學(xué)報;2019年01期

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8 淑生;動物的求偶行為[J];自然雜志;1991年08期

9 張振群;谷德海;王姣姣;侯建華;劉建平;;籠養(yǎng)黑鸛求偶行為譜及其PAE編碼[J];河北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年03期

10 王照南,薄家璐,郭守明,劉田福;黑線倉鼠（Cricetulusgriseus）的求偶行為[J];山西醫(yī)學(xué)院學(xué)報;1996年02期

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3 李杰;Lauri Oksama;Jukka Hy(銉)n(釨);;注意追蹤漂亮人臉:男性與女性有何差異[A];心理學(xué)與創(chuàng)新能力提升——第十六屆全國心理學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

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本文編號：2808554