脊椎動物繁殖模式主要分為卵生和胎生兩種。卵生如何進化為胎生是十分重要的基礎(chǔ)性生物學問題。13日來自中國科學院昆明動物研究所的消息，中外研究人員合作，成功揭示了爬行動物卵生和胎生繁殖模式進化遺傳機制。

胎生繁殖模式具有優(yōu)化胚胎發(fā)育環(huán)境和保護胚胎不受外在不利影響的作用，因而可以大大提高后代的存活率和適合度。包括蜥蜴、蛇和蚓蜥等的有鱗類爬行動物約有20%的胎生物種，其獨立起源次數(shù)可能達98至129次，超過整個脊椎動物的胎生起源次數(shù)的2/3。但胎生進化伴隨卵殼退化、胚胎附著、胎盤發(fā)育、受精卵延長滯留、免疫耐受等方面，遺傳機制研究尚屬空白。

中國科學院昆明動物研究所車靜研究員領(lǐng)導的課題組，聯(lián)合國內(nèi)外6個研究組組成的攻關(guān)團隊，挑選了沙蜥屬物種作為研究對象。他們在建立荒漠沙蜥及青海沙蜥室內(nèi)繁殖體系及明確物種不同繁殖時期性狀對比的基礎(chǔ)上，成功獲得兩物種主要繁殖差異時期輸卵管及子宮轉(zhuǎn)錄組樣品收集。與此同時，還成功解析了青海沙蜥和荒漠沙蜥全基因組數(shù)據(jù)。

在卵殼退化方面，研究發(fā)現(xiàn)在卵生荒漠沙蜥卵殼腺形成時期，與輸卵管、子宮上皮分化、腺體發(fā)育等相關(guān)功能的基因呈現(xiàn)特異性高表達，而這些基因在胎生青海沙蜥的相應(yīng)時期并沒有呈現(xiàn)相同的趨勢。此外，研究還發(fā)現(xiàn)對應(yīng)于卵生荒漠沙蜥的產(chǎn)卵期，胎生青海沙蜥在基因表達上表現(xiàn)出一定的差異。

通過對不同胎生蜥蜴的趨同進化分析，研究發(fā)現(xiàn)4個基因存在趨同的氨基酸替換。這些基因均與免疫相關(guān)，且其中兩個在胚胎附著后表達下調(diào)，可能涉及母體對胚胎的免疫調(diào)節(jié)。然而，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)這種趨同進化的水平并不高于隨機情況下產(chǎn)生的氨基酸替換，同時基于胎生支系進化速率的分析也沒有得到趨同的信號。這一分析結(jié)果提示，胎生進化可能更多地受基因表達的調(diào)控，而非序列變異。此項研究已在最新《美國科學院院刊》上在線發(fā)表。