綿羊作為人類馴養(yǎng)的動(dòng)物之一，是人類的重要食物來源。其廣泛分布于世界不同的區(qū)域特異性氣候環(huán)境中。經(jīng)過數(shù)以千百年的自然與人工選擇，形成了適應(yīng)于區(qū)域氣候環(huán)境且具有獨(dú)特表型的地方品種。　　

　　中國科學(xué)院動(dòng)物研究所李孟華研究組利用綿羊全基因組的約5萬個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)（SNPs）和分布于全世界的32個(gè)地方綿羊品種，以及9個(gè)氣候環(huán)境因素（包括105個(gè)參數(shù)），通過遺傳數(shù)據(jù)與氣候環(huán)境參數(shù)的結(jié)合，進(jìn)行全基因組水平的選擇性檢驗(yàn)分析。最終檢測(cè)到230個(gè)與氣候環(huán)境因素變異顯著相關(guān)的SNPs，這些位點(diǎn)與氣候因素的自然選擇作用顯著相關(guān)。進(jìn)一步，通過這230個(gè)SNPs，在綿羊基因組上發(fā)現(xiàn)了17個(gè)與能量代謝、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)及自身免疫相關(guān)候選基因。其中，候選基因TBC1D12在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出顯著的頻率變異模式，這一模式表明對(duì)于赤道氣候區(qū)域分布的綿羊的有害變異可能對(duì)于分布在寒冷氣候區(qū)域的綿羊是有益突變。進(jìn)一步的分析表明，光照、降水等氣候因子對(duì)綿羊的區(qū)域適應(yīng)性的作用主要通過影響牧草生長，進(jìn)而間接影響到綿羊的攝食以及其他的相關(guān)生理代謝活動(dòng)。

　　該研究結(jié)果對(duì)于基因組信息，尤其是第二代或第三代高通量測(cè)序技術(shù)產(chǎn)生的大量基因組數(shù)據(jù)，在綿羊育種以及反芻動(dòng)物的氣候適應(yīng)性研究方面的應(yīng)用具有重要意義。例如，當(dāng)今世界全球氣候變化將可能影響到植被類型的生長，進(jìn)一步有利于更多木本植物的生長。而該研究的結(jié)果顯示，我們可以鑒定和選擇獨(dú)特的具有良好地方氣候適應(yīng)性的品種或利用分子輔助育種方法培育出獨(dú)特的適應(yīng)某一特定氣候環(huán)境的品種，這些品種將具有適應(yīng)未來氣候變化的獨(dú)特遺傳特性。

　　以上研究成果于9月23日在線發(fā)表于Molecular Biology and Evolution（doi:10.1093/molbev/msu264）。呂鋒驊博士為論文的第一作者，李孟華研究員為通訊作者。該研究得到了中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”和國家自然科學(xué)基金的資助。芬蘭、瑞士、澳大利亞、意大利和埃及的科學(xué)家參加了該項(xiàng)目的研究。Science Daily等新聞媒體對(duì)該工作進(jìn)行了報(bào)道。

動(dòng)物所揭示反芻動(dòng)物氣候適應(yīng)性遺傳機(jī)制