苦味受体基因遗传变异对高原鼢鼠食物选择的影响

• 作 者: 赵芳[1]林恭华[1]谢久祥[2]张守栋[1]张同作[1]苏建平[1]
• 机 构: 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室,西宁810001
• 出 处: 第四届中国西部动物学学术研讨会
• 发表日期: 2015年期

　　苦味是植食性哺乳动物避免摄人和消化植物次生化合物的一种极其重要的防御机制.苦味主要是由苦味受体基因编码和调控的.一般认为,苦味受体基因的变异会影响植食性哺乳动物的食物选择偏好.但是,关于种内水平上,个体之间遗传变异导致的食物选择差异的研究很少.高原鼢鼠(Eospalax baileyi)是青藏高原特有的地下啮齿类,其独特的地下生活方式和收集越冬粮仓的习性使得其非常适合用来验证这个假设.首先,我们收集了高原鼢鼠某一种群所有个体的越冬粮仓以及粮仓周边样方的植物,并测量了粮仓和样方中的植物组成及味道.然后,计算了每只鼢鼠对苦味食物(各种苦味食物合并)的选择系数(Eb).结果显示,鼢鼠个体之间的食物选择偏好差异相当大,Eb分布从-1到0.98.由于zTas2r119基因对应人的hTas2r1基因,是一个底物相对广谱的基因,可以更准确的证明鼢鼠对合并苦味食物选择的偏好,排除了由于不同苦味食物含不同次生化合物造成的影响.因此,我们以zTas2r119基因为代表,进行基因型分布与食物选择系数相关性分析.该基因只有一个SNP位点(A/G),A(n=91)的频率显著高于G(n=21)的频率(df=1,x2=43.623,P=0.000).我们将这些序列分成两组：组1：AA纯合子,组2：AG杂合子及GG纯合子(只有两条序列).Mann-Whitney Test检验显示,组1个体对苦味食物的选择指数显著大于组2(Z=-2.668,n=56,P=0.008),表明该等位基因的分布与鼢鼠是否排斥苦味物质有显著关联,即AA基因型比AG/GG基因型个体更能容忍苦味食物.我们的研究在哺乳动物(人类除外)种群水平上首次证明了苦味受体基因遗传变异与食物选择偏好的关系.有趣的是,此位点为同义突变位点,一般认为同义突变不会影响基因功能,但是却会影响mRNA的二级结构和稳定性、翻译和折叠的效率、新生多肽的翻译后修饰等.因此我们推测,这一位点是通过基因调控来起作用的.