作者:雷初朝等 来源:《科学通报》 发布时间:2024/5/30 18:41:14
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研究揭示黄牛适应青藏高原的多基因协同效应奥秘

 

青藏高原被誉为地球的“第三极”,以低氧、低温、强紫外辐射等著称。黄牛大约在3700年前迁徙到青藏高原,是最早进入青藏高原的家养动物之一,也是目前中国乃至全世界最古老、最原始的黄牛种质资源,更是培育我国高原环境新品种的重要战略资源。

但目前《国家畜禽遗传资源志—牛志》只有4个西藏黄牛品种,与青藏高原广袤的地理环境极为不符。因此对青藏高原黄牛遗传资源进行系统调查和深度挖掘,并对其适应高海拔环境的遗传机制进行深入研究,对挖掘、保护高原家畜遗传资源及遗传改良具有重要意义。

国家肉牛牦牛产业技术体系岗位专家、西北农林科技大学动物科技学院雷初朝教授团队联合吉林农业大学吕文发教授团队首次利用多组学技术对青藏高原黄牛种质资源进行系统评价,相关内容以《近期选择和基因渐渗共同促进了牛的高海拔适应》为题于5月25日在《科学通报》在线发表,揭示了黄牛适应青藏高原是多基因效应,适应寒冷、低氧、低压和强紫外线的恶劣环境是复杂的生理过程。

青藏高原黄牛的基因组遗传多样性和高海拔适应性。作者论文图片

该研究通过对海拔3400—4300米的8个青藏高原黄牛群体的父系、母系和核基因组水平进行系统评估,发现青藏高原黄牛群体内部遗传多样性非常高,至少可分为5个高度分化的群体,表明青藏高原拥有丰富的地方黄牛遗传资源,具有极大的挖掘潜力;利用大规模基因组数据,通过多种选择信号分析发现青藏高原黄牛160个高可信的受选择基因,15个为新发现的基因,涉及多个器官和生理系统,其中最强的3个受选择基因(HMGA2NCAPGDUOXA2)与青藏高原黄牛体型大小和能量代谢相关。论文作者们研究还发现,牦牛对不同海拔青藏高原黄牛群体存在不对称渐渗,包括9号和28号染色体的两个重要渗入区域,这两个区域内的基因与缺氧反应(EGLN1)、冷适应(LPR11)、DNA损伤修复(LATS1)和抵抗紫外线辐射(GNPAT)等过程相关。通过整合多组学数据进一步分析,发现牦牛对非编码区的渗入可以调控EGLN1LRP11基因的表达,从而促进青藏高原黄牛对极端环境的适应。(来源:中国科学报 李晓春 张行勇)

文章相关信息:https://authors.elsevier.com/sd/article/S2095-9273(24)00380-3

 
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