近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所豬遺傳育種科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu),研究揭示了馴化下豬種形成的基因組調(diào)控機(jī)制。該研究為家豬遺傳改良研究提供了重要參考,對(duì)物種形成萌芽階段的生殖隔離進(jìn)化研究具有重要意義。相關(guān)研究成果發(fā)表在《分子生物學(xué)和進(jìn)化(Molecular Biology and Evolution)》上。
據(jù)團(tuán)隊(duì)首席王立賢研究員介紹,生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵過(guò)程,在物種形成的萌芽階段,生殖隔離在群體的進(jìn)化及其基因組調(diào)控機(jī)制尚不清楚。為回答這一問(wèn)題,研究人員基于歐洲大白豬與東北民豬雜交群體,繪制了F2代個(gè)體通過(guò)F1代繼承F0代基因組序列的溯祖圖譜。通過(guò)對(duì)F2代個(gè)體中的大白豬與民豬來(lái)源的基因互作分析,發(fā)現(xiàn)大白豬與民豬之間已進(jìn)化出非常微弱的生殖隔離作用,部分常染色體座位上發(fā)生的基因互作不兼容(DMI)導(dǎo)致了雜種雄性不存活。研究還發(fā)現(xiàn),常染色體間基因互作在F2雄性和F2雌性中存在廣泛的性別拮抗效應(yīng),而X染色體與常染色體互作的性別拮抗效應(yīng)不顯著。F2不同性別所能忍受的DMI數(shù)量存在明顯差異,雄性顯著低于雌性。通過(guò)跟蹤從F1繼承的基因組發(fā)現(xiàn),F(xiàn)2從F1親本繼承的父本或母本基因組內(nèi)所包含的DMI數(shù)量與同性別或跨性別傳遞過(guò)程緊密有關(guān)(同性別DMI數(shù)>跨性別DMI數(shù))。大白豬和民豬基因組間不兼容互作基因主要富集于血管生成、雄激素受體信號(hào)和T細(xì)胞受體信號(hào)通路,表明生殖隔離進(jìn)化可能與生長(zhǎng)發(fā)育與免疫等方面的選擇作用相關(guān)。
該研究得到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、國(guó)家生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1093/molbev/msab117
圖 基因互作不兼容與雜種不存活以及不兼容基因互作的性別差異化分布