梅花鹿高質量基因組序列揭示梅花鹿食性偏好機制

　　近日，中國農業(yè)科學院特產研究所、深圳農業(yè)基因組研究所聯(lián)合發(fā)布了梅花鹿高質量全基因組組裝序列，并在梅花鹿耐受毒性食物的分子機制方面取得了重大進展。該版本基因組也是國際上首次公布的梅花鹿染色體級別基因組。梅花鹿基因組序列的公布開啟了梅花鹿分子育種新時代，也為梅花鹿108個藥用部位的物質基礎解析奠定堅實的基礎。相關研究成果發(fā)表在《基因組蛋白質組與生物信息學報（Genomics, Proteomics & Bioinformatics）》。

 

　　梅花鹿自然分布于東亞，是亞洲東部的旗艦物種。我國是梅花鹿資源大國、養(yǎng)殖大國和鹿產品的消費大國，周期性再生的鹿茸應用于人類的醫(yī)療保健已經有2000多年的歷史。科研人員發(fā)現(xiàn)梅花鹿分布與櫟樹的分布極其相關，梅花鹿喜食櫟樹葉，養(yǎng)殖過程中適量添加櫟樹葉可以提高梅花鹿母鹿繁殖率和仔鹿的存活率，但櫟樹葉富含單寧酸，對多數(shù)哺乳動物具有毒性，構建高質量基因組序列數(shù)據(jù)并展開系統(tǒng)分析，成為解答梅花鹿有毒物質代謝分子機制的基礎。

 

　　文章綜合利用三代PacBio數(shù)據(jù)、Illumina數(shù)據(jù)和三維基因組Hi-C數(shù)據(jù)，組裝獲得梅花鹿高質量染色體級別參考基因組，染色體掛載率高達99.24%?？蒲腥藛T通過比較基因組學以及轉錄組學數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，梅花鹿UGT2B基因家族的異常擴增是梅花鹿耐受高單寧性食物關鍵遺傳基礎，該基因亞家族在梅花鹿基因組中的顯著擴張以及肝臟中的上調表達對有毒物質在梅花鹿身體中的代謝起到了重要作用。

 

　　該論文得到了中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、中國梅花鹿基因組計劃等項目經費的支持。 （通訊員 張旭）

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gpb.2022.05.008。