扩散是物种扩大栖居范围、产生分化的主要方式。成功扩散的先决条件是个体能够在新环境中得以生存和繁殖。两栖动物的皮肤缺乏角质层等物理屏障,且通透性高,主要依靠体表抗菌肽等化学屏障来对抗微生物的侵袭,因而扩散到新环境中将面临着新的抗原环境和威胁,那么抗菌肽的组成就可能在扩散中起到重要作用。为了验证这一推测,本研究以在中国东北部地区同域分布,而扩散方向相反的黑龙江林蛙(Rana amurensis)和黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)作为研究对象,通过RT-PCR技术克隆了其皮肤抗菌肽信号肽和成熟肽部分的cDNA序列。在黑龙江林蛙共得到82条不同的抗菌肽cDNA序列,编码14个不同家族的抗菌肽,其中8个为新发现的家族；黑斑侧褶蛙共得到96条不同的抗菌肽cDNA序列,编码11个不同家族的抗菌肽,其中6个为新发现的家族,且首次发现酸性抗菌肽(Nigrocin-3N家族和Nigrocin-4N家族)。生物信息学分析发现：黑龙江林蛙的抗菌肽表达谱在理化性质、结构上的分歧程度均高出黑斑侧褶蛙,使其抗菌谱的重叠度低于黑斑侧褶蛙,因而某种抗菌肽的突变更容易造成抗菌谱的“漏洞”。黑斑侧褶蛙氨基酸残基的突变位点一般不发生在决定抗菌肽电荷数或极性的氨基酸残基上,而黑龙江林蛙的突变位点则相反,这使得突变往往导致抗菌肽性质和结构发生实质性改变,加大了抗菌谱的不稳定性。黑斑侧褶蛙抗菌肽基因的密码子使用受到基因的碱基组成和翻译水平上选择压力的影响,而黑龙江林蛙抗菌肽基因的密码子使用则仅受到该基因翻译水平选择压力的影响。黑斑侧褶蛙中一些种类的抗菌肽具有很大的dN和dS值,表明突变活跃,而黑龙江林蛙dN和dS值均较小。这些结果表明,黑斑侧褶蛙的抗菌肽系统较为稳定,且具有较活跃的突变潜力,提高了种群迁移扩散的潜力,使其能够向微生物更加复杂的南方扩散,而黑龙江林蛙抗菌肽系统稳定性较低,且突变不活跃,限制了其向南方扩散的潜力,而只能向北方微生物群落相对简单的地区扩散。此外,两种蛙在共同的分布内均能生存,说明可以通过不同的抗菌肽体系应对相似微生物群落。