全球氣候變化對(duì)極端環(huán)境下（例如：高原、沙漠）生存的家畜產(chǎn)生了極大的影響，使它們?cè)谕庑翁卣�、生理指�?biāo)等方面出現(xiàn)了明顯的適應(yīng)性改變。但是，目前家畜極端環(huán)境適應(yīng)性的遺傳機(jī)理仍然不是十分清楚。在這樣的背景下，解析此遺傳機(jī)理對(duì)于培育適應(yīng)于氣候變化的新品種和全球畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。綿羊在新月沃地被馴化之后，迅速地?cái)U(kuò)散到了世界上不同的生態(tài)地理區(qū)域，并對(duì)多種極端環(huán)境產(chǎn)生了良好的適應(yīng)性，是研究家畜環(huán)境適應(yīng)性的理想模式物種。
中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所李孟華研究組通過對(duì)77只中國(guó)地方品種綿羊（Ovis aries）和3只野生羊（摩佛倫羊Ovis aries musimon、盤羊Ovis ammon polii、北山羊Capra ibex）進(jìn)行全基因組重測(cè)序，比較極端環(huán)境下和對(duì)照環(huán)境下（例如高原和平原、干旱沙漠和濕潤(rùn)地區(qū)）樣本的基因組，發(fā)現(xiàn)了一系列與綿羊極端環(huán)境適應(yīng)性相關(guān)的新的候選基因，以及相應(yīng)的GO功能類別和信號(hào)通路。例如：在高原環(huán)境下，這些受選擇的基因、GO和通路明顯與低氧耐受反應(yīng)有關(guān)；在沙漠環(huán)境下，它們則明顯與水分子的重吸收有關(guān)。而能量代謝和體型大小變異也被確定與綿羊?qū)Ω咴⑸衬葮O端環(huán)境的適應(yīng)性相關(guān)。該研究所發(fā)現(xiàn)的上述遺傳機(jī)理能夠很好地解釋極端環(huán)境下綿羊的表型變異，從基因組水平上揭示了中國(guó)地方綿羊的群體結(jié)構(gòu)和種群歷史動(dòng)態(tài)。
該項(xiàng)研究工作首次闡明了小反芻家畜在極端環(huán)境下的適應(yīng)性遺傳機(jī)理，為科研人員理解其它家畜，尤其是反芻家畜，在類似極端環(huán)境下的快速適應(yīng)提供了參考。該研究所產(chǎn)生的組學(xué)數(shù)據(jù)也將有助于科研人員在全球氣候變化的背景下對(duì)綿羊進(jìn)行分子輔助育種。
該研究成果于7月8日在Molecular Biology and Evolution 雜志在線發(fā)表。中科院動(dòng)物所與新疆畜牧科學(xué)院生物技術(shù)研究所共同合作完成了該項(xiàng)研究，李孟華和新疆畜牧科學(xué)院研究員劉明軍是論文的通訊作者。該研究得到了中科院對(duì)外重點(diǎn)合作項(xiàng)目以及國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
綿羊在高原和沙漠極端環(huán)境下的適應(yīng)性遺傳機(jī)理示意圖
