2022年4月12日,河南省太行山森林生态系统野外科学观测研究站陈晓虹教授课题组在BMC Genomics期刊上发表了题为“Comparative transcriptome analysis provides insights into the molecular mechanisms of high‑frequency hearing differences between the sexes of Odorrana tormota”的研究论文。
声通讯对脊椎动物生存繁衍至关重要。无尾两栖类在繁殖季时期则主要靠声通讯进行种内交配、竞争、个体识别等重要生理过程。凹耳臭蛙作为我国特有种,为适应长期的背景噪声干扰,听觉系统进化出了高频听觉能力,雄性甚至产生了类似于哺乳类的超声通讯能力,听觉频率高达34kHz,且表现出显著的性二态差异。凹耳臭蛙这一特殊的听觉表型一直深受关注,但其特殊听觉感知背后的相关分子表达机制研究还比较少。
基于组学水平对凹耳臭蛙高频听觉性别差异下的转录组比较研究发现,雌、雄听觉相关基因表达模式存在显著差异。所筛选的11个听觉差异表达基因中,雄性高表达基因主要集中在听觉信号转导、离子运输、神经发生等功能,雌性中过表达基因主要涉及听觉形态发育及分化调控方面。因此,提示这11个听觉差异表达基因在凹耳臭蛙雌、雄高频听觉差异中发挥重要作用,且这一结果为进一步探究无尾两栖类听觉系统的适应性进化机制提供了重要的分子基础与借鉴。
生科院陈卓教授为论文第一作者,陈晓虹教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、河南省自然科学基金等项目的支持。