Nature 子刊:从基因水平揭示藏猪与家猪选择模式

点击数:6152013-11-28 00:00:00 来源: 西南区生猪协同创新中心

四川农业大学作为第一单位,动物科技学院动物遗传育种研究所的李明洲教授和李学伟教授分别作为第一作者和通讯作者的研究论文《比较基因组学鉴定藏猪和家猪的自然和人工选择》(Genomic analyses identify distinct patterns of selection in domesticated pigs and Tibetan wild boars)在国际顶尖学术杂志《自然-遗传》(Naturegenetics)上作为Article(研究论文)发表。该期刊影响因子为35.2,创下我校发表论文影响因子之最。

本研究由我校主导,在“国家转基因生物新品种培育重大专项”和“四川农业大学学科建设双支计划”等课题的资助下,联合北京大学、北京诺禾致源(Novogene)公司和重庆畜牧科学院等国内外科研机构合作完成。Novogene公司李瑞强博士为共同通讯作者,Novogene公司田仕林、周广宇、张源和我校博士研究生金龙、李英研究员为本论文的共同第一作者。

藏猪是世界上少有的高原型猪种,是我国宝贵的地方品种资源,有极强的适应能力和抗逆性。2004年,藏猪正式列入《中国畜牧品种志》,被正式确定为地方原始猪种。该研究通过基因组大小的比较分析发现藏猪和家猪的祖先可能早在690万年前就已经开始各自向不同方向进化,甚至可能早于牦牛和家牛(490万年前),人类和黑猩猩(500~700万年前)。

同时,研究通过对6个藏猪群体(西藏日喀则、西藏林芝、四川阿坝、四川甘孜、甘肃甘南和云南迪庆)和4个四川盆地特有家猪品种(盆周山地猪、乌金猪、雅南猪和内江猪)基因组水平的基因选择性清除分析,鉴定出了大量藏猪高海拔适应性的快速进化基因268个,家猪肌肉生长、脂肪沉积、免疫基因等受到人工强烈选择的基因516个。此结果表明家猪自人类农业产生以来经历了约9000年的人工选择,而藏猪却遭受了百万年漫长的高原环境自然选择,从基因组水平上看,作用时间较短的人工选择反而能够有效地改变和塑造家养动物基因组,充分体现了人类根据自身需要驯养、塑造和改良物种的强大能力。

该研究对促进生猪产业发展意义重大。近年来,受外来品种强烈冲击,我国地方优良畜禽品种数量急剧下降,经过数千年驯化的许多传统品种被遗弃,处于灭绝或濒危状态的优良地方品种已占20%以上,并且日趋严重,其中以猪的品种资源流失最为严重。该研究以藏猪和四川盆地家猪为例,对我国地方优良猪种的主要优良特性进行分子遗传评估,其结果将极大地加速后续建立和利用这些优良特性的育种技术方案,充分挖掘地方猪种蕴藏的丰富优良基因资源,在肉质改善、抗病性、抗逆性和繁殖性能等方面取得新突破,促进我国畜牧业健康持续发展。

研究对人类健康也有重要意义。研究发现,与家猪相比,藏猪进化出了3千多个特有的基因,这些基因主要涉及心肺血液循环系统的发育,疾病的抵抗,高紫外线下的皮肤保护,这些基因的鉴定对人类相关疾病的研究有重要参考价值。

研究中还发现欧亚猪种存在明显的遗传背景差异。在距今2万年前的末次冰盛期(末次冰期中气候最为寒冷、冰川规模达到最大的时期),欧洲和中国东南地区的野猪群体大小急剧下降,而中国西南野猪群体大小不降反升。这是首次从哺乳动物基因组水平证明中国西南,特别是素有天府之国、熊猫故乡的四川盆地作为冰期生物的避难所,是世界范围内生物多样性最为丰富区域之一的有力证据。

据悉,自1993年《自然-遗传》(NATURE GENETICS)创刊以来至今,中国大陆学者独立和合作发表论文共208篇,以第一作者或通讯作者发表论文98篇。全国农林高校在此杂志上共发表9篇论文。我校此篇首开四川省先河。

论文发表的当天,学校在金牛宾馆举行了新闻发布会,宣布这一重要成果。党委书记邓良基、校长郑有良,副校长朱庆、陈代文等出席新闻发布会。发布会由朱庆主持。郑有良在讲话中高度肯定了该篇论文的重大历史性的作用。他说,学校近年来强力推进人才强校战略,坚持以学术为天,学生为本,喜事一个接一个:吴德当选长江学者,学校今年又取得了两项国家科技大奖,全国优秀博士学位论文数达到5篇。此次又发表了影响因子35.2的文章,对川农来说是新的跨越式突破。他表示,学校将以感恩、奋进的精神,在提高核心竞争力和社会影响力上取得新突破,创造新佳绩。

原文检索:

Genomic analyses identify distinct patterns of selection in domesticated pigs and Tibetan wild boars.Mingzhou Li,Shilin Tian,Long Jin,Guangyu Zhou,Ying Li,Yuan Zhang,Tao Wang,Carol K L Yeung,Lei Chen,Jideng Ma,Jinbo Zhang,Anan Jiang,Ji Li,Chaowei Zhou,Jie Zhang,Yingkai Liu,Xiaoqing Sun,Hongwei Zhao,Zexiong Niu,Pinger Lou,Lingjin Xian,Xiaoyong Shen,Shaoqing Liu,Shunhua Zhang,Mingwang Zhang,Li Zhu,Surong Shuai,Lin Bai,Guoqing Tang,Haifeng Liu,Yanzhi Jiang,Miaomiao Mai,Jian Xiao,Xun Wang,Qi Zhou,Zhiquan Wang,Paul Stothard,Ming Xue,Xiaolian Gao,Zonggang Luo,Yiren Gu,Hongmei Zhu,Xiaoxiang Hu,Yaofeng Zhao,Graham S Plastow,Jinyong Wang,Zhi Jiang,Kui Li,Ning Li,Xuewei Li& Ruiqiang Li. Nature Genetics, 27 October 2013; doi:10.1038/ng.2811

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