基因組測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步為研究馴化過(guò)程中快速積累表型變異的遺傳基礎(chǔ)和歷史提供了便利。位于西南亞的新月沃土地區(qū)是現(xiàn)有記錄的大多數(shù)動(dòng)植物的馴化地,并且有研究表明這個(gè)地區(qū)的品種犬和灰狼共享了很高比例的單倍型數(shù)量。
為了進(jìn)一步研究狗馴化過(guò)程的遺傳基礎(chǔ),研究團(tuán)隊(duì)對(duì)來(lái)自新月沃土東部的伊朗的3只狼和3只狗進(jìn)行了全基因組測(cè)序,共鑒定到大約一千二百萬(wàn)個(gè)單核苷酸突變位點(diǎn)(SNPs),在灰狼中鑒定了一千萬(wàn)的SNPs,家犬中鑒定了近七百八十萬(wàn)個(gè)SNPs。此外,還鑒定了三百五十萬(wàn)個(gè)短片段插入缺失,其中在灰狼中鑒定了三百一十萬(wàn)個(gè),家犬中鑒定了二百二十萬(wàn)個(gè)。同時(shí),在伊朗的6個(gè)樣品還發(fā)現(xiàn)了10,571個(gè)拷貝數(shù)變異區(qū)段,共154.65Mb,約占家犬基因組的6.41%。進(jìn)一步分析表明家犬比灰狼積累了更多的有害突變。同時(shí),灰狼比家犬在含子區(qū)域和基因間區(qū)積累了更高比例的突變,但是在編碼區(qū)和3’-UTR則相反。鑒定的結(jié)構(gòu)變異富集在嗅覺和免疫系統(tǒng)。該研究揭示了與灰狼相比,家犬在編碼區(qū)積累了更多的有害突變。第一次解析了伊朗家犬和灰狼的變異圖譜,進(jìn)一步闡釋了家犬馴化的遺傳基礎(chǔ)。
該工作以“Whole genome resequencing of the Iranian native dogs and wolves to unravel variome during dog domestication”為題發(fā)表在國(guó)際期刊BMC Genomics上(鏈接:https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-020-6619-8?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg)??藸柭诚5仑惡帐蔡岽髮W(xué)(Shahid Bahonar University of Kerman)動(dòng)物科學(xué)系的博士Zeinab Amiri Ghanatsaman和昆明動(dòng)物研究所張亞平課題組的王國(guó)棟研究員為共同第一作者。昆明動(dòng)物研究所的張亞平院士和克爾曼沙希德貝赫什提大學(xué)的Ali Esmailizadeh教授為共同通訊作者。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作局國(guó)際合作項(xiàng)目、中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)動(dòng)物分庫(kù)(國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng))贊助。
圖一:SNPs在基因組上的分布
圖二:家犬和灰狼各個(gè)染色體積累的有害突變比例
文章內(nèi)容轉(zhuǎn)載于:中科院昆明動(dòng)物研究所 http://www.kiz.cas.cn/xwzx/kydt/202003/t20200310_5509383.html