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我科學家發布地方豬“超清”基因組圖譜

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  近日,中國農業科學院深圳農業基因組研究所豬基因組設計育種創新團隊,發布了中國優良地方豬-陸川豬的高質量基因組序列。該基因組序列的發表,不僅填補了亞洲家豬缺少高質量參考基因組的空白,更為基因組組裝提供了新的方向。相關研究成果在線發表在《BioRxiv》上。

  據項目負責人唐中林研究員介紹,東西方豬種擁有各自獨立的馴化起源,分屬兩個不同的進化分支,且具有明顯的形態和遺傳學差異。然而,目前大部分豬基因組學研究是采用的西方豬種杜洛克的基因組序列,針對亞洲家豬的基因組學研究在一定程度上受到了限制。我國是世界上最大的生豬養殖和豬肉消費國,擁有全球最豐富的豬種資源。我國地方豬群具有豐富的遺傳多樣性,是深入挖掘豬種肉質品質和抗病力等重要性狀優質基因的遺傳寶庫。然而,隨著西方商業豬種的普及,本地豬種受到了非常大的沖擊,有些著名地方品種的數量比大熊貓還要稀少,部分品種甚至已經滅絕。地方豬種質資源的?;た灘蝗莼壕哂兄匾惱鉸砸庖?。

  該項研究公布的豬基因組序列采用了目前最新的Pacbio,Bionano DLS和ProximoHi-C等多項測序技術,以及Falcon Phase組裝算法,首次獲得了染色體級別的定相(Phased)基因組。這標志著來自親本的等位基因可以完整區分,具有重要的理論和應用價值。經過不懈的努力與技術攻關,研究團隊最終獲得了染色體級別的豬基因組序列,contig N50超過了18兆,Scaffold N50 超過了140兆。并且利用最新的組裝算法和Hi-C技術,獲得了完整的兩套基因組序列。這是基因組研究領域的重大突破,為研究等位基因的功能互作提供了寶貴的數據和技術基礎。

  另外,進化研究表明陸川豬和杜洛克豬的分化時間約為170萬年,通過比較杜洛克和陸川豬的基因組,發現272個陽性選擇基因在蛋白酪氨酸激酶活性、微管運動活性、GTPase激活物活性和泛素蛋白轉移酶活性等方面均顯著富集,而杜洛克豬陽性選擇基因與G蛋白偶聯受體活性密切相關。這些發現不僅為豬遺傳學領域提供了關鍵的基準數據,而且為利用豬做模式動物研究人類健康和疾病開辟了一條新的道路。

  該研究得到國家自然科學基金重點項目、中國農科院創新工程和深圳市科創委等項目支持。(通訊員 趙華)

  原文鏈接:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/770958v1

  

哈德斯菲尔德大学