中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)科學(xué)院劉劍鋒教授課題組發(fā)布中國(guó)地方豬千豬基因組計(jì)劃
時(shí)間:2024-12-04 11:28 來(lái)源:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)


中國(guó)農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院劉劍鋒團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊《自然-通訊》(Nature Communications)(JCR1區(qū))上在線發(fā)表題為《中國(guó)地方豬千豬基因組計(jì)劃解析豬基因組結(jié)構(gòu)》(The 1000 Chinese Indigenous Pig Genomes Project provides insights into the genomic architecture of pigs)原創(chuàng)性研究成果。
豬作為一個(gè)重要畜種,其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起到重要作用。我國(guó)是世界上擁有最豐富的豬遺傳資源的國(guó)家,在我國(guó)發(fā)布的《國(guó)家畜禽遺傳資源品種名錄(2021年版)》中,收錄了83個(gè)中國(guó)地方豬品種,占全世界本土豬品種的1/3以上。盡管我國(guó)擁有如此眾多的地方品種,在此前鮮有對(duì)中國(guó)地方豬種基因組的大規(guī)模、高深度地系統(tǒng)性研究。鑒于此,劉劍鋒教授團(tuán)隊(duì)于2019年啟動(dòng)了中國(guó)地方豬千豬基因組計(jì)劃,對(duì)我國(guó)地方豬的基因組結(jié)構(gòu)展開(kāi)了詳細(xì)的研究。
研究人員對(duì)來(lái)自于50個(gè)不同地方豬品種(群體)的共計(jì)1011頭地方豬進(jìn)行了高深度的測(cè)序,平均測(cè)序深度為25.95×。利用這些測(cè)序數(shù)據(jù)鑒定得到了六千三百萬(wàn)個(gè)變異位點(diǎn),其中接近一半在之前dbSNP數(shù)據(jù)庫(kù)中未曾報(bào)道。特別地,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),將豬基因組劃分為易測(cè)序區(qū)域和難測(cè)序區(qū)域后,在難測(cè)序區(qū)域中普遍存在著數(shù)量更多的復(fù)等位基因位點(diǎn)(64.76% vs. 16.43%雙等位基因位點(diǎn)),且其中短片段插入/缺失(indel)有著更高的占比,這一發(fā)現(xiàn)與人類上難測(cè)序區(qū)域中變異的分布相一致。
此外,研究團(tuán)隊(duì)基于鑒定得到的變異位點(diǎn)構(gòu)建了中國(guó)地方豬專門(mén)化的基因組填充參考面板。研究團(tuán)隊(duì)分別基于低深度測(cè)序(~1×)以及三種不同密度芯片(50K, 60K以及80K)的模擬情境,對(duì)新構(gòu)建的填充面板與目前已有的填充面板進(jìn)行了填充測(cè)試。結(jié)果表明新的填充面板在中國(guó)地方豬上表現(xiàn)出了優(yōu)異的填充準(zhǔn)確性。目前該填充面板已經(jīng)整合成一套自動(dòng)的填充工具供研究人員使用(https://1kcigp.com/),同時(shí)該網(wǎng)站也集成了相關(guān)變異位點(diǎn)信息。
同時(shí),研究人員通過(guò)對(duì)中國(guó)地方豬之間的基因交流進(jìn)行分析,首次發(fā)現(xiàn)中國(guó)中部、東南部地區(qū)的豬種受到來(lái)自中國(guó)南方地區(qū)、太湖流域地區(qū)豬種的基因混合的影響。該基因混合事件推測(cè)來(lái)源于12-13世紀(jì)南宋時(shí)期的大規(guī)模人口南遷事件。此外,為研究中國(guó)地方豬種的種質(zhì)特性,研究人員還采用選擇信號(hào)以及全基因組關(guān)聯(lián)分析等方法,在THSD7A基因中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與豬高原適應(yīng)性有關(guān)的13kb的單倍型區(qū)域以及與豬體型大小顯著關(guān)聯(lián)的位于豬7號(hào)染色體上的0.47Mb區(qū)域。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為論文第一完成單位,動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院劉劍鋒教授為論文通訊作者,團(tuán)隊(duì)博士后杜恒以及副教授周磊為論文的共同第一作者,團(tuán)隊(duì)博士研究生劉振、卓越、張美琳,碩士研究生盧詩(shī)雨、已畢業(yè)碩士黃千千,以及副教授邢凱和姜力為論文合作作者。本研究獲得了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2021YFD1200801),國(guó)家自然科學(xué)基金(32272844,32302708),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-pig-35)以及中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2115人才培育發(fā)展支持計(jì)劃等資助。