高海拔地区由于其低温、低氧和强紫外辐射的恶劣环境，为研究生物对于多重压力下的适应性进化提供了一个绝佳的机会。外温动物（poikilothermic animals）占据动物生物多样性的绝大部分，它们的一个显著特点就是体温会随着环境的变化而改变，因此它们在高海拔环境下的适应机制更吸引了研究人员的关注。 

 中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物研究室傅金钟课题组以中华蟾蜍（Bufo gargarizans）为研究对象，分别通过对高/低海拔的个体进行转录组测序和分子进化分析，结合已有的中国林蛙（低海拔）/高原林蛙（高海拔）体系，对两栖动物在高海拔地区适应的遗传基础进行了探讨。 

 在本研究中，通过直系同源基因推断，一共获得了5107个1：1直系同源基因。结合与高/低海拔的林蛙物种构成的进化树对这些基因受自然选择的情况进行模型检验，发现在高海拔蟾蜍支系一共有29个基因受到正选择，而相对的在高原林蛙支系中则有33个基因。功能分析发现这些基因大多都与营养代谢相关，暗示营养代谢在两栖类的高海拔适应中起重要作用。此外，本研究通过飞行时间质谱检测（Time of Flight Mass Spectrometer）方法，进一步检测了89个营养代谢相关基因的SNP标签在沿海拔梯度分布的5个蟾蜍种群的等位基因频率，结果发现两个基因CAPN2和ITPR1受到平衡选择的作用。所有检测中并未发现有与低氧反应相关的基因带有正选择信号。 

 从推断出的受选择基因的功能分析来看，两栖动物作为一种外温动物，其高海拔适应的遗传基础可能与已发现的内温动物有显著差异，但还需要有进一步的研究来判断。本项研究得到国家自然科学基金（项目编号31328021）的资助，并于近期发表于遗传学国际著名杂志BMC Genetics。 

 原文链接　　  

基因功能网络表明高海拔蟾蜍与高原林蛙的正选择基因均富集在营养代谢相关区域