2021年10月11日,Nature Communications在线发表了中国农业大学侯卓成课题组题为“Three chromosome-level duck genome assemblies provide insights into genomic variation during domestication”的研究论文。该研究公布了肉用型鸭种和蛋用型鸭种以及野鸭的染色体水平的高质量基因组,并发现了可能影响脂肪沉积的北京鸭特有的突变。该研究为鸟类进化和卵生遗传提供了见解,并将成为未来鸭商业性状遗传改良的丰富资源。
鸭子 ( Anas platyrhynchos ) 是人类食用肉和蛋的主要来源,也是羽绒的重要来源。最近的研究表明,大多数家鸭品种起源于大约 2200-2500 年前的野鸭。由于其世代间隔短、繁殖能力高和人工选择的广泛历史,家鸭是剖析驯化遗传机制的极好模型。与野鸭相比,密集的人工选择导致家鸭内部和之间的表型非常多样化,这是由于体型、繁殖和羽毛颜色的多样化,产生了两种主要的品种类型:肉用型鸭种和蛋用型鸭种。北京烤鸭(肉用型鸭)是世界标准品种,以生长速度快、脂肪沉积优越而著称;另一方面,绍兴鸭(蛋用型鸭种)以其繁殖能力而闻名,在蛋鸭养殖中得到了广泛的应用。
北京鸭(来源于网络)
驯化品种及其野生近缘种的高质量参考基因组对于了解表型差异的遗传基础至关重要。在鸡和猪品种的野生祖先和驯化后代之间观察到基因组大小和组织的改变以及大的结构变异 (SV)。当前的鸭子参考基因组(BGI 1.0 和 CAU1.0)源自北京鸭,并且仍然需要进一步改进组装质量指标,例如在片段大小和间隙数量方面。
该研究公布了野鸭、北京鸭和绍兴鸭等三种鸭的非常高质量基因组。新的基因组数据库包含数千个新蛋白质编码基因的注释,并恢复了鸟类中大部分假定的“缺失基因”。如获得了调节蛋壳生物矿化的 C 型凝集素 (CTL) 家族成员的完整基因组序列。
同时确定了野生和驯养鸭种群中 3680 万个全基因组水平变异(包括SNP、插入缺失、染色体结构变异等),并证明了NR2F2具有抗脂肪生成功能以及在北京鸭中发现可能影响脂肪沉积的NR2F2特有突变。综上所述,该研究为鸟类进化和卵生遗传提供了见解,并将成为未来鸭商业性状遗传改良的丰富资源。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41467-021-26272-1.pdf