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猪的纬度适应性来自基因渗入

作者:佚名来源:华大基因时间:2015-01-28 09:04点击:

  作为最早被驯化的动物之一,猪已经在近东地区和中国大量饲养超过10,000年了。这些年以来,在自然选择和人工选择的双重作用下,猪进化出了丰富的表型,比如猪会有不同的花色,有肉用猪和宠物猪,而肉用猪还有不同的繁殖能力,不同的生长速度,以及不同的口感等等。科学家们一直很好奇,是怎样的基因改变导致猪的这些表型变化?其背后的基因机制到底是怎样的?此次,来自江西农业大学,深圳华大基因研究院和美国加利福尼亚大学的研究人员们通过全基因组测序和选择性的基因片段分析,对猪的纬度适应性机制进行了研究。他们的研究结果第一次强调了基因渗入在猪的不同纬度的适应性中的重要作用,为后续的研究工作,尤其是猪的进化研究以及基因渗入在适应性进化方面的作用,提供了崭新的视角。这篇研究于2015年1月27日在线发表在《自然•遗传学》杂志上。

  在本次研究中,研究人员选用了69只不同品种的猪来进行基因测序,这些猪代表了11种来自不同地域的品种和3种野生品种,它们分别来自中国的高、低纬度地区。这不是家猪的第一次基因组学研究,但是是第一次使用高深度的全基因组测序对家猪的种群进行研究。研究对每只猪的样本都进行了20倍深度的全基因组测序,覆盖了它们95%的基因组。最后,研究人员共获得了4100万个基因变异,其中2100万个变异是之前的dbSNP数据库中所没有收录的。因此,研究人员获得了一幅近乎完整的猪的基因变异图谱。在这幅图谱的指导下,研究人员对家猪与当地适应性有关的基因变异位点进行了全面研究。

  通过全基因组扫描,研究人员发现在猪的X染色体上有一段长约14Mb的低重组区域分别在高纬度和低纬度家猪品种中有显著性的单体型差异。研究人员认为这个片段应该与家猪的高、低纬度适应性相关。这是本次研究的一个重大发现,本次研究的另一个重大发现是,对于生活在高纬度地区的家猪品种来说,它们的纬度适应性基因片段很有可能来自于另一个猪品种Sus,也就是说,远古时代发生的基因渗入现象在物种的适应性进化过程中可能发挥了积极的作用。这是被发现的第一个种间基因渗入影响家养动物环境适应性的例子,表明不同物种间的基因渗入可能是物种发生适应性进化的一个重要基因来源,并且这种基因渗入可以大大加速物种适应性进化的进程。

  来自华大基因的项目负责人毛理凯表示,“我们发现了许多可能与环境适应相关的位点。 当我们在单倍型图上看到X染色体上有一大片区域呈现特殊的模式并且与周围明显不同时,我们预感会有重要的发现。基因渗入将为适应性进化研究带来新的视角。”

  

责任编辑:龚胡  

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