家养动物驯化起源的研究方法与进展

驯化动物伴随了人类上万年的进化历程。在驯化过程中, 家养动物表型和行为特征发生巨大改变, 并与人类生产生活的进步相适应。研究动物驯化问题对于了解遗传多样性及适应性进化, 解析复杂性状的遗传机制等具有重要的意义, 成为生物学领域的重点研究内容之一。本文专注于动物驯化的初始阶段, 首先介绍了驯化起源的时间与地点、驯化途径和驱动因、驯化后的扩散和品种选育; 其次从驯化对象的角度着重介绍了考古学、分子和群体遗传学两方面的家养动物驯化起源的研究策略、优势与不足, 以及未来的发展方向; 最后, 我们综合多方面的证据, 介绍了在中国驯化的家猪(Sus domesticus)和家鸡(Gallus gallus domesticus)以及其他主要家养动物考古和分子水平上驯化起源的研究进展。本文整合多种证据为家养动物驯化起源的研究提供了相对完整的视角和新的思路。     

家马的起源历史与品种驯化特征

在家犬(Canis lupus familiaris)、牛(Bos taurus)、猪(Sus scrofa domesticus)、绵羊(Ovis aries)、山羊(Capra hircus)等家养动物之后,家马(Equus caballus)才被人类成功驯化。虽然驯化历史很短,但其对人类社会文明发展变革的影响却最大。家马出色的负重移动能力使人类社会由固定的农耕模式向移动分享模式过渡,使历史发展进入了快车道,因此其起源驯化历史一直备受关注。然而由于家马直系同源野生种早已灭绝,加之现代品种化培育引起遗传多样性骤减,使得相关研究长期争议不断。随着测序技术的不断发展和古代样品的逐步丰富,目前对家马起源驯化过程、群体遗传结构等方面的研究越来越深入。本文从核基因、mtDNA、Y染色体、古DNA等不同层面综述了家马起源与驯化历史方面的研究进展,从品种分化状况、群体演化特征等方面讨论了现代家马品种的群体遗传结构,最后总结了马匹毛色、速度、体型等重要表型性状的遗传基础,以期为今后家马的起源驯化研究、种质资源保护与开发、品种优化方向、现代马业发展等方面提供参考。     

家马的驯化起源与遗传演化特征

人类文明发展历史中, 家马(Equus ferus caballus)曾是推动文化交流、促进人类社会发展的主要动力。关于家马何时、何地被驯化以及在此过程中其遗传演化如何被人类影响等一直备受关注。近年来随着遗传学技术的发展, 人们对该问题有了更为深入的理解。本文回顾了近二十年来相关研究所取得的成果, 探讨了家马的驯化起源中心和驯化过程中的遗传演化特征, 并对未来的研究方向以及遗传资源保护提出了建议。分子标记遗传学和考古学研究认为家马可能来自多个驯化起源地种群, 然而最近的古DNA研究结果表明, 现代家马的驯化起源可能比之前人们所猜测的更加复杂, 古代博泰马被认为是最早被驯化的家马, 然而最近被证实并不是现代家马的直系祖先。如此复杂的驯化问题可能从多学科的层次才能解析清楚。人类社会活动直接或间接影响了家马的演化历程, 特别是工业革命以来家马的遗传基础发生了巨大变化, 其遗传多样性开始急剧衰退, 不少地方品种正逐渐走向衰落甚至灭绝。为确保农业生态安全不受威胁, 建议加强家马遗传资源保护与动物遗传学和文化地理之间的联系研究。     

家养动物选择信号研究进展

家养动物在人类生活中占有重要地位,它们都经历驯化而来,在自然和人工选择下,适应了当地环境和人类需要,形成了各类品种。驯化、自然和人工选择都会在基因组上留下选择信号。对这些选择信号研究,可以直接挖掘到功能基因,是目前最重要的功能基因筛选策略之一。当前已经对猪、鸡、牛、羊、狗等家养动物开展了选择信号研究,并挖掘了大量功能基因。本文主要概述了选择信号的种类和检测方法,简述其在家养动物中的研究,并讨论了选择信号分析的关键问题及其研究前景。     

群体遗传学下动物驯化研究进展

动物驯化是将野生动物改变为能够长期稳定饲养的家养动物的过程.作为新石器时代农业革命的内容,驯化是人类社会文明进步的重要标志之一.由于和人类的密切关系,驯化不仅改变了动物的野生状态,也改变了人类的生活习性和文明进程.动物驯化研究的关键问题包含驯化祖先是谁、驯化所产生的改变及驯化时间地点等.随着高通量基因组技术和对应分析方...     

绵羊遗传进化史的一次全新解析

<正>动物驯化是人类活动与自然环境互作的重要事件,也是人类文明发展的先决条件之一.绵羊(Ovis aries)作为最早被驯化的动物之一,早期的研究证据显示,现代家养绵羊驯化自亚洲摩弗伦羊(O.orientalis)[1],其驯化约在8000~11000年以前的新月沃土(fertile crescent)地区完成.驯化后的绵羊随着人类活动扩散至世界各地,在不断扩散过程中经过长期的自然选择与高强度的人工选择,形成多达1400余个绵羊品种.而在此过程中,人类活动对于品种内、种群间的遗传模式与基因交流起到了决定性作用[2].因此,对于整个欧亚大陆范围内地方绵羊品种     

家犬的前世今生

家犬俗称狗,被称为"人类最好的朋友",是世界上饲养率最高的宠物。现代分子学研究已确认家犬由石器时代的灰狼驯化而来,是第1种被人类驯化的家养动物,并形成了繁多而丰富的品种,因此家犬的驯化和品系化一直以来都是遗传学研究的热点。家犬与人类关系密切,甚至与人类有很多共患疾病,因此也成为关键的疾病研究模型。家犬不但在人类的生活和工作中扮演着不可或缺的角色,在生物学研究和医学研究中也有着十分重要的地位。     

探寻新型HCV同源病毒的自然宿主

丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)感染是一个世界性的公共卫生问题,该病毒感染后可引起急、慢性肝炎。由于HCV的宿主范围较窄,一直未找到合适的动物模型来研究该病毒的致病机制、免疫预防等,至今也无证据表明动物源的HCV同源病毒可能跨种传播给人类。最近,研究者在小型野生动物(如啮齿类动物、蝙蝠)和家养动物(如犬、马、牛)中相继发现了新型HCV同源病毒(HCV样病毒和GBV样病毒),这些病毒分别属于丙型肝炎病毒属(hepacivirus)或持续性G病毒属(pegivirus),研究这些病毒的基因组结构和生物学特征有助于HCV的起源及其致病机制和免疫等研究。本综述从HCV基本特征、相关病毒谈起,着重介绍新型HCV同源病毒,并探寻其自然宿主,进而讨论了人类重要病原之一HCV的起源问题。     

动物发声学习研究进展

发声学习在人类语言形成中起着重要作用。非人类动物中,鸟类最早被发现具有发声学习能力。近年来在少数哺乳动物中也发现了这种现象,人们希望通过对不同动物类群发声学习的比较研究来揭示人类语言的起源。同时,由于鸟类和哺乳类的发声学习能够简化和缩短声信号的遗传过程,更快引起发声行为的进化,对其配偶选择、生态适应等具有重要意义,因此,发声学习也是行为生态学和进化生物学长期以来的研究热点。本文概述了鸟类和哺乳类发声学习的研究进展;归纳总结了动物发声学习的起源和维持机制;在分析研究现状的基础上,提出了未来的研究重点;旨在提高人们对动物发声学习研究进展的认知,以期对未来的研究提供帮助。     

作物驯化的遗传学研究及其在大豆育种中的应用

驯化遗传学是进化生物学研究的一个重要分支, 对作物驯化历程进行深入探索, 可以更好地认识人类早期农耕文明的产生和发展, 了解物种的形成乃至生命的起源和进化, 对指导人们利用野生资源来改良现有的栽培作物和培育新的有价值的品种也具有重要的意义。本文综述了作物驯化的遗传学研究内容和进展, 以及重要作物大豆驯化起源的研究概况, 探讨了目前作物驯化研究对大豆驯化遗传学及野生大豆资源综合利用的指导意义。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.