中国山羊特色遗传资源挖掘取得突破

来源：西北农业大学；f大学2022-11-28

青藏高原被誉为“地球的世界屋脊”，寒冷、低氧、低压、强紫外线的极端环境造就了其独特的生物多样性。随着人类的迁徙和生产活动，一批家畜逐渐适应了高原的恶劣生活环境，成为藏族居民。

青藏高原被称为地球的世界屋脊，寒冷、低氧、低压、强紫外线的极端环境造就了其独特的生物多样性。随着人类的迁徙和生产活动，一些家畜逐渐适应了高原的恶劣生活环境，成为藏族居民不可或缺的生产生活资料。分析高原家畜适应极端环境的遗传机制，不仅可以揭示高原环境与遗传发育的相互作用机制，而且有助于青藏高原动物遗传资源的挖掘、保护和利用，为高原家畜的遗传改良提供理论指导。

山羊是最早驯化的家畜之一。大约11000年前在新月谷被成功驯化，并随着人类迁徙传播到世界各个角落。在这个过程中，山羊适应各种环境条件。研究表明，山羊大约在3000-5000年前迁徙到青藏高原。但山羊如何在短时间内快速适应高原恶劣的自然环境，仍是一个未解之谜。

最近，西北A & ampf大学与许多组织合作，在《分子生物学与进化杂志》上在线发表了题为“基因组区域编码的Mark Hor-derived introgression”的研究论文S2会议西藏高海拔适应性目标。本研究报道了藏山羊基因组中一个新的选择基因PAPSS2。进一步分析发现，该基因来源于喜马拉雅地区一个相关山羊物种的基因渗入。这一古老的基因渗透事件，在前期帮助山羊快速适应了高原恶劣的自然环境。

基因交流是家畜适应性进化和物种形成的重要机制。研究团队分析了分布在全球不同海拔高度的家山羊、野山羊和古山羊的331个基因组和104个转录组的数据，并利用PacBio HiFi数据在染色体水平组装了一个藏山羊参考基因组。在定位了关键选择基因PAPSS2后，项目组通过CRISPR/Cas9方法进一步验证了PAPSS2基因在细胞中的功能。利用目前最大的山羊基因组数据，项目组揭示了PAPSS2基因不仅是山羊适应高海拔最显著的基因，也是基因穿透分析中最显著的基因。发现青藏高原藏山羊与野山羊之间存在基因交换，藏山羊PAPSS2基因的单倍型来源于法氏梭菌的遗传渗入，渗入片段仅出现在高海拔山羊中。扭角山羊是巴基斯坦的国宝动物，现存数量不多，主要分布在喜马拉雅山及其周边地区。本研究在基因组水平上系统评价了藏山羊的遗传资源，揭示了山羊海拔适应的潜在遗传机制，进一步支持了野生亲缘间的基因渗透在家畜环境适应中的重要作用，对家畜遗传资源的挖掘、保护、利用和遗传改良具有重要意义。

动力科学院王小龙教授、姜瑜教授和国际家畜研究所韩建林教授是论文通讯作者。李超，博士生，与瑞士苏黎士联邦理工学院联合培养；西藏农业科学院畜牧兽医研究所研究员、研究生吴玉江；陈炳春，博士后；蔡宇东，博士后；和四川农业大学的郭家忠博士是论文的第一作者。美国加州大学圣克鲁斯分校、蒙古生命科学大学、新疆农垦科学院、北京动物园等机构参与了这项工作。本研究得到了国家重点科技攻关项目的资助。英语字母表中第四个字母

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