中文摘要：

蝙蝠都是夜行性动物。大部分食虫蝙蝠主要依赖回声定位导航，眼睛退化；然而旧大陆果幅和食虫的墓蝠更多的是依赖视觉，眼睛大。我们前期的研究发现，墓蝠和旧大陆果幅的暗视觉视紫红质基因（RHO）发生趋同进化，反映了两者更多地依赖暗视觉。暗视觉适应是很复杂的，不单单是视色素的适应，还有眼睛大小、视杆细胞与视锥细胞比例、视神经信号传导以及视色素复生等。本项目将从整个暗视觉通路（视觉网络）的角度对暗视觉多个方面适应的遗传机制进行研究。考虑到分子进化分析只能给予我们提示，不能最终确定基因的功能进化。我们还将通过对暗视觉基因的点突变、体外表达以及蛋白功能测定等功能试验来进一步验证分子数据的结果。总体而言，本项目是从基因通路的角度，对蝙蝠这类暗视觉发生多次独立进化的理想研究对象，用分子进化与功能验证相结合的手段，来完整揭示动物暗视觉适应的遗传机制。

结论摘要：

蝙蝠都是夜行性动物。大部分食虫蝙蝠主要依赖回声定位来导航，眼睛退化；然而旧大陆果幅和食虫的墓蝠更多得是依赖视觉，眼睛大。我们在前期的研究发现，墓蝠和旧大陆果幅的暗视觉视紫红质基因（RHO）发生趋同进化，反映了两者都更多得依赖暗视觉。暗视觉适应是很复杂的，不单单是视色素的适应，还有眼睛大小，视杆细胞/视锥细胞比例，视神经信号传导，视色素复生等。本项目从整个暗视觉通路的角度对蝙蝠暗视觉适应的遗传机制进行研究，我们发现多个控制视觉的基因在两种依赖视觉的蝙蝠发生了平行进化，这证明了多基因平行进化是两种蝙蝠趋同进化出更好视觉的遗传机制（发表于PLoS ONE)。我们同时注意到有多种动物进化出回声定位能力，而回声定位也应该是多基因控制的，运用暗视觉研究开发的方法，我们证实了多个基因在有回声定位的动物发生趋同进化（发表于PLoS Genetics)。该研究被the faculty of 1000 biology 列为研究热点。我们进一步运用这套研究的方法和技术，推导到动物其他生物学特性比如运动能力，骨骼发育，高原适应等方面的研究，也取得一系列成果（两篇PLoS ONE，一篇Mitochondrion，一篇FEBS Letter）。考虑到分子数据只能给予我们提示，不能最终确定基因的适应性进化。我们还通过运用电生理学，核磁共振成像对蝙蝠的视皮层进行研究，这些功能研究的结果进一步支持了墓蝠和旧大陆果蝠趋同进化出更好的视觉能力（研究发表于Scientific Reports）。在这个项目中，我们不单单从多个基因角度揭示了蝙蝠暗视觉进化的机制，还将建立的方法拓展到其他复杂性状的研究，总共发表SCI研究论文8篇，出色完成项目申请书的计划和任务。我们开发的方法还为多基因控制的其他生物特征的研究提供了很好的帮助。