比较基因组学鉴定藏猪和家猪的自然和人工选择的主要内容2.docVIP

《比较基因组学鉴定藏猪和家猪的自然和人工选择》的主要内容 第二部分：藏猪和四川盆地家猪的群体基因组学分析 为进一步研究我国藏猪种群的遗传结构、漫长历史进化过程中的群体大小变化，以及四川盆地家猪经受长期人工选择在基因组中留下的选择性清除痕迹。本研究对来自我国6个代表性的藏猪群体，对四川盆地的4个特有地方猪种，以及四川盆地野猪进行了群体基因组重测序。结合欧洲野猪、欧洲家猪、中国东南家猪、亚洲野猪、东南亚岛屿的野生猪属动物和非洲疣猪的基因组数据，进行了群体水平的比较基因组学分析。 1. 群体遗传学分析结果表明欧亚猪种存在明显的遗传背景差异，欧亚的地理隔离造成的遗传结构差异甚至超过了野生和驯化的差异。通过基因组碱基变异的历史推断分析，鉴定出在距今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。而中国西南的四川盆地由于地质活动频繁，四面环山，相对“胶囊”状的地理隔绝，成了冰期时代野猪和藏猪的“诺亚方舟”，其群体大小不降反升。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。 2. 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。结果同时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。 3. 通过基因的进化速度分析，发现家猪唾液分泌基因受到了强烈的人工选择，快速进化。一方面解释了人工饲养条件下家猪为消化淀粉含量较高的饲料，唾液分泌量增加的分子基础，体现了家猪交配繁殖行为极大地依赖于唾液中“性外激素”的适应性进化。同时也反映了人工集约化养殖条件下动物福利的恶化和“行为规癖”（如无食咀嚼，猪的一种固板行为，表现为在口腔无食情况下连续地咀嚼。多发生在刺激贫瘠的畜舍环境）现象的频繁发生。这与现代人类社会中由于压力过大、精神抑郁导致的“流涎症”类似。 该研究从藏猪和家猪的比较基因组学分析出发，其研究思路和研究模式充分表明，在目前以及未来的5～10年中，基于高通量基因组测序技术，能够快速地进行遗传资源筛选，寻找到大量的遗传差异，实现遗传进化分析及重要经济性状候选基因的预测。基因组重测序将成为育种研究中迅速有效的方法之一，在全基因组水平扫描并检测出与动植物重要性状相关的变异位点，具有重大的学术、科研价值和潜在的产业价值。 中国养猪业有着悠久的历史，主要猪种和产品已成为人们所必需的生产和生活资料。由于我国多元化的地理、生态和气候条件，加上长期以来经过广大劳动人民的精心选育，形成了丰富的地方猪种资源。农业部“十二五”期间统计数据显示我国猪品种有125个，其中地方品种88个。许多地方猪种蕴藏着丰富的优良基因资源，其中优良的肉质、抗病性、抗逆性和繁殖性能等都是极具特色和国际竞争力的经济性状，也是我国畜牧业持续发展的坚实基础和巨大的潜在优势。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，是充分有效利用我国优良地方畜禽品种资源的战略性工作。 【配图】世界代表猪种、藏猪和四川盆地家猪的群体基因组学分析