科研人員首次深度解析全球瘤牛起源和進化

　　11月28日，西北農林科技大學動物科技學院雷初朝教授團隊繼2018年在解析東亞家牛祖先的基礎上，對全球瘤牛起源和進化深度解析，通過分析全球57個主要瘤牛品種354個樣本，從全基因組水平揭示全球瘤牛常染色體、父系和母系遺傳特征，系統闡述了全球瘤牛的起源遷移擴散路線。該研究成果最近在線發表于《自然-通訊》。

　　為人類提供了肉、奶和皮革等產品的家牛，是世界上最重要的家養動物之一。現代家牛在中國被稱為黃牛，包括普通牛和瘤牛兩個亞種，分別于11000年前和9000年前馴化于西南亞和南亞地區。

　　隨著農業文明發展和人類遷徙，家牛成功擴散到世界各地，據聯合國糧農組織2019年統計，全世界目前有家牛14.8億頭，其中瘤牛占一半，目前廣泛分布在南亞、東南亞、東亞、非洲和美洲等區域，是熱帶-亞熱帶最重要的牲畜之一。南亞是瘤牛的馴化中心，大約距今3500年前由東南亞沿海地區擴散到中國南部。中國56個地方黃牛品種中有32個品種擁有瘤牛血統。

　　基于染色體遺傳變異，該研究將瘤牛分為三個主要祖先類群，即南亞瘤牛、非洲瘤牛和東亞瘤牛（中國瘤牛）。其中西藏瘤牛和尼泊爾瘤牛屬于南亞瘤牛血統。中國西南地區的瘤牛和東南亞瘤牛位于南亞瘤牛和東亞瘤牛之間，其中東亞瘤牛的基因組遺傳多樣性在全世界瘤牛中最高。對瘤牛的父系和母系祖先進行深度解析，進一步細分了瘤牛Y3A和Y3B的父系起源，并鑒定出瘤牛母系I3新支系。以上結果支持南亞為瘤牛的馴化中心。東遷的東亞瘤牛為Y3A3和I1a支系，遺傳學證據支持瘤牛在大約距今3500年前沿東南亞沿海地區擴散到中國南部。

　　該研究確認了與瘤牛耐熱和免疫相關的最強候選基因DNAJC18、HSPA9、MATR3、MZB1和STING1，這些基因有助于保護炎熱地區的瘤牛免受極端高溫和太陽輻射產生的熱應激等影響，可能對所有瘤牛適應高溫環境有重要貢獻。中國南部農業生態的特點是濕度大，雨量多，熱帶病發病率高，瘤牛從南亞向中國東遷的過程中，能適應和南亞完全不同的氣候條件，主要是近期自然選擇和近緣牛種的基因組滲入共同促進了中國瘤牛對極端濕熱環境的適應性。