高光譜成像技術在蜥蜴體色適應性進化研究的應用

近日，中國科學院動物研究所杜衛國團隊和劉峰團隊聯合在Molecular Biology and Evolution上發表了題為《Genetically encoded lizard color divergence for camouflage and thermoregulation》的研究成果，北京易科泰生態技術公司科學家于長青教授為共同作者參與了實驗研究。該成果以青藏高原分布的貴德沙蜥（Phrynocephalus putjatai）物種為研究對象，綜合野外生態實驗、基因組測序和遺傳驗證等手段，論證了貴德沙蜥體色本地適應的驅動力和分子機制。

研究發現，與來自溫暖沙丘種群的淺色蜥蜴相比，來自寒冷草甸種群的深色蜥蜴具有較低的光譜反射率。通過野外被捕食概率實驗、野外活動體溫和室內體色體溫調節實驗，研究人員發現，深色和淺色蜥蜴的體色在各自的環境中都能有效充當保護色，同時有助于體溫調節：深色體色有利于在寒冷環境中快速升高體溫，而淺色體色則在溫暖環境中有效防止體溫過高。

生理生化分析顯示，這種體表的反射率所反映的體溫差異，是由于體表的黑色素含量差異造成的。通過深色種群和淺色種群的基因組重測序分析，研究人員在深色蜥蜴種群的黑色素生成相關基因Tyrp1檢測到了一種新的突變，它支持了這種顏色適應。此外，在利用斑馬魚系統進行的Tyrp1基因功能驗證實驗中，注射了深色蜥蜴Tyrp1基因型的斑馬魚體內檢測到更多的黑色素含量和更深的體色，進一步驗證了Tyrp1突變在黑色素生成中的功能。

北京易科泰生態技術有限公司在該研究中提供了便攜式高光譜成像技術方案，并合作采集分析了沙蜥在不同背景環境條件下的高光譜成像數據，結果發現，青海湖邊溫暖沙丘和寒冷草甸的貴德沙蜥在體表光譜反射方面呈現出明顯差異：溫暖沙丘種群的淺色貴德沙蜥具有較高的光譜反射率，而寒冷草甸種群的深色貴德沙蜥則反射率較低。

易科泰生態技術公司致力于生態-農業-健康研究發展和創新應用，為生態-農業-健康提供全面研究檢測解決方案：

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ü FluorTron多功能高光譜成像技術方案

ü 近地遙感、無人機遙感、空陸雙基技術方案

ü Thermo-RGB紅外熱成像與RGB成像融合分析

ü 短/中/長波紅外光譜成像（MWIR/LWIR）技術方案

ü 研究中心光譜成像實驗室提供檢測分析與實驗合作服務

參考文獻 Sun BJ, Li WM, Lv P, Wen GN, Wu DY, Tao SA, Liao ML, Yu CQ, Jiang ZW, Wang Y, Xie HX, Wang XF, Chen ZQ, Liu F, Du WG. Genetically encoded lizard color divergence for camouflage and thermoregulation. Mol Biol Evol. 2024 Jan 19:msae009. doi: 10.1093/molbev/msae009. Epub ahead of print. PMID: 38243850.