首個山羊基因組圖譜完成

首個山羊全基因組圖譜在《自然?生物技術(shù)》（Nature Biotechnology）雜志在線發(fā)表。

　　本研究由中國科學(xué)院昆明動物研究所、深圳華大基因研究院等單位合作完成。

　　山羊是最早被人類馴化的動物之一。已有證據(jù)表明，山羊最早起源于中亞細(xì)亞一帶的角羊，目前在全球范圍內(nèi)尤其是中國、印度及其他發(fā)展中國家被廣泛飼養(yǎng)。從人類文明起始，山羊便為人類提供肉、奶、皮、毛等，逐漸成為農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱。此外，山羊現(xiàn)在還可作為生物醫(yī)學(xué)研究的模型，用于復(fù)雜性狀的遺傳學(xué)基礎(chǔ)研究。盡管其重要性如此之高，由于缺乏參考基因組，目前對山羊的遺傳育種研究還略顯滯后，而山羊基因組測序?qū)τ谶z傳標(biāo)記輔助育種、改善山羊的經(jīng)濟性狀具有重要作用。

　　在本研究中，科研人員對一只雌性云南黑山羊進行了全基因組測序。

　　通過比較基因組分析，研究人員發(fā)現(xiàn)山羊與牛的親緣關(guān)系較近，二者大約在2300萬年前分化。此外，山羊基因組中約有44個基因受到正選擇，其中7個與免疫相關(guān)，這與在牛基因組中是一致的；另外還有3個垂體功能相關(guān)的基因發(fā)生快速進化，這可能與產(chǎn)奶量、胚胎發(fā)育速度以及羊毛變化等相關(guān)。隨后，研究人員進一步分析了山羊基因家族擴張與收縮情況。他們發(fā)現(xiàn)3個與味覺受體相關(guān)的基因亞家族發(fā)生擴張，而僅有1個亞家族收縮，推測這可能與山羊的覓食能力相關(guān)；同時還發(fā)現(xiàn)鐵蛋白重鏈多肽-1基因（FTH1）擴張至人類的7倍、牛的2倍，并推測這可能與山羊強大的解毒及覓食能力相關(guān)。因為鐵蛋白在鐵離子螯合、解毒和貯存中發(fā)揮著重要作用。

　　哺乳動物的毛發(fā)是由皮膚毛囊生成的高度角質(zhì)化的組織，有兩種不同類型的毛囊，初級毛囊存在于所有哺乳動物中僅產(chǎn)生被毛，而次級毛囊則存在于山羊等動物中產(chǎn)生羊絨和細(xì)羊絨，而羊絨纖維主要從絨山羊獲得。雖然中國具有悠久的羊絨生產(chǎn)歷史，并且是全球最大的羊絨生產(chǎn)國，但是對于羊絨形成和發(fā)育的分子機制卻知之甚少。

　　在本研究中，研究人員對初級毛囊和次級毛囊進行了轉(zhuǎn)錄組研究，以鑒定不同毛囊中的分子變化。

　　華大基因副院長、該項目負(fù)責(zé)人徐訊表示，“通過結(jié)合第二代測序技術(shù)與全基因組酶切圖譜技術(shù)完成的山羊基因組圖譜，為分子標(biāo)記輔助山羊育種奠定了基礎(chǔ)，將促進反芻類的比較基因組學(xué)的研究。對絨山羊初級毛囊和次級毛囊轉(zhuǎn)錄組的比較分析，將為絨山羊羊絨品質(zhì)的改良提供新方向。”