近日,，我校國家生豬種業(yè)工程技術(shù)研究中心/豬禽種業(yè)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吳珍芳教授課題組在知名學(xué)術(shù)刊物Advanced Science（中科院1區(qū)Top期刊,，影響因子16.3）在線發(fā)表題為“Origins, Dispersal, and Impact: Bidirectional Introgression Between Chinese and European Pig Populations”的研究論文,。
該研究通過整合現(xiàn)代家豬與古代家豬DNA數(shù)據(jù),，進(jìn)行跨群體基因滲入分析，從基因組層面系統(tǒng)揭示中西方豬種雙向基因滲入現(xiàn)象及其對(duì)現(xiàn)代豬種遺傳特征形成的關(guān)鍵作用,。發(fā)現(xiàn)我國華南地方豬對(duì)現(xiàn)代歐洲瘦肉型豬的形成發(fā)揮了重要作用,，其對(duì)瘦肉型豬的基因滲入比例為16.6%。同時(shí),，具有雙向滲入信號(hào)的BMP2基因座優(yōu)勢(shì)單倍型及其上游的復(fù)雜結(jié)構(gòu)變異（Structural variation,，SV）對(duì)豬體型改良有顯著貢獻(xiàn)。本研究揭示了中西方豬種的雙向基因滲入歷史,，研究結(jié)果為優(yōu)化雜交育種策略和種質(zhì)資源創(chuàng)新提供了理論依據(jù),。
中西方豬種雙向基因滲入模式研究
基因滲入是提高種群遺傳多樣性和驅(qū)動(dòng)表型特征形成的重要進(jìn)化力量，在物種演化過程中有重要作用,。與野生動(dòng)植物的自然擴(kuò)散不同,，人類活動(dòng)加速了馴化物種在大陸間的傳播，且這一過程呈現(xiàn)出非單向流動(dòng)特征,。既往家豬群體遺傳研究多聚焦單一方向的滲入模式,，忽視了中西方豬種間普遍存在的雙向基因滲入現(xiàn)象。
中國地方豬與歐洲家豬BMP2基因座雙向滲入及體型優(yōu)勢(shì)單倍型起源
研究團(tuán)隊(duì)通過整合全球418頭現(xiàn)代家豬的基因組數(shù)據(jù)及跨越1.2萬年的古代家豬DNA樣本,，系統(tǒng)揭示了歐亞大陸貿(mào)易驅(qū)動(dòng)形成的豬雙向基因滲入模式,。研究結(jié)果表明，中西方豬種通過功能性單倍型的相互滲入,，共同塑造了現(xiàn)代家豬的遺傳結(jié)構(gòu),。通過全基因組層面的血緣同源分析，鑒定出3558個(gè)基因組滲入片段和30個(gè)結(jié)構(gòu)變異（Structural variation,，SV）,。這些遺傳片段呈現(xiàn)出雙向基因流特征，對(duì)現(xiàn)代家豬的生長發(fā)育起重要調(diào)控作用,。全基因組血緣混合比例估計(jì)（f4-ratio）顯示,，我國華南地方豬種對(duì)現(xiàn)代歐洲瘦肉型豬的形成具有顯著貢獻(xiàn)，其基因滲入比例高達(dá)16.6%,。通過單倍型重構(gòu)分析,，發(fā)現(xiàn)歐洲豬群體中BMP2基因的體型優(yōu)勢(shì)單倍型及其上游的復(fù)雜SV通過雜交滲入中國華北型地方豬,。全基因組關(guān)聯(lián)分析表明，該優(yōu)勢(shì)單倍型可顯著增加家豬體長約3 cm,，驅(qū)動(dòng)華北型地方豬的體型改良,。結(jié)合42例跨越新石器時(shí)代至中世紀(jì)（距今12000-1000年）的古代家豬DNA樣本遺傳分析，進(jìn)一步溯源到該優(yōu)勢(shì)單倍型起源于古代歐洲家豬群體,，且在現(xiàn)代歐洲豬群體中仍保持78%的高頻分布,。
該研究既展示了中國地方豬遺傳物質(zhì)在歐洲豬種中的廣泛滲入現(xiàn)象，同時(shí)呈現(xiàn)出歐洲豬來源的遺傳物質(zhì)對(duì)中國地方豬改良的潛在作用,。這些發(fā)現(xiàn)揭示了現(xiàn)代家豬遺傳結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)演化歷程，也為畜禽遺傳資源創(chuàng)新利用提供了新的視角,。
動(dòng)物科學(xué)學(xué)院邱益彬博士生和劉瑯青副教授為本論文共同第一作者,，吳珍芳教授、楊杰教授和劉瑯青副教授為本研究的共同通訊作者,。廣東省畜禽種質(zhì)資源庫執(zhí)行副主任蔡更元研究員,、黃思秀高級(jí)畜牧師為本研究提供指導(dǎo)和關(guān)鍵樣品支持。
相關(guān)論文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202416573
文圖/動(dòng)物科學(xué)學(xué)院
