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。     

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法的发展,目前研究动物驯化一般基于群体水平,在群体遗传学的框架下研究动物驯化过程中的重要事件。本文总结了群体遗传学下动物驯化研究的相关内容,包括群体动态历史、选择信号、基因交流等,着重介绍了基因选择初始时间和基因交流时间两个新的拓展内容及分析方法,概述了家猪(Sus scrofa f. domestica)、家鸡(Gallus gallus domesticus)、绵羊(Ovis aries)和山羊(Caprine hircus)等几种主要农业动物近期驯化研究的进展,以期为动物驯化研究提供了新的方向和视角。     

关于棉羊的品种

绵羊是人类最早驯化的家畜之一,远在八、九千年前人类已经饲养绵羊.据苏联学者研究的结果,确定现代一切棉羊的品种或变种都发生于三种野生羊,即马福隆(Ovis musimon)、阿尔加尔(Ovis arcal)、阿尔加里(Ovis argali)。这三种野生羊和它们的许多变种至今尚生长繁殖在欧洲和亚洲的某些地区。现代的绵羊虽然都自野羊进化来的,但由于     

家养动物的起源与驯化研究进展

动物的驯化是新石器时代农业革命的主要内容之一, 导致了人类生活方式从狩猎向畜牧的转变。开展家养动物起源与驯化的研究, 不仅有助于了解人类社会的发展史和人工选择下动物的进化过程, 而且有助于开展家养动物的良种选育和遗传多样性保护, 因此该研究领域受到了人们的长期关注。近年来, 随着更多考古证据的发现与分子遗传学的发展, 人们对于家养动物的起源与驯化有了更深入的认识。本文对家养动物起源与驯化研究中一些基本问题的研究方法和进展进行了综述。文章第一部分介绍了家养动物的野生祖先、起源地、起源时间、建群者大小和扩散路线等问题; 第二部分则涉及家养动物驯化的条件、过程、性状改变及其遗传机制等方面。最后指出了家养动物起源与驯化研究中依然存在的问题, 并对未来研究发展的趋势进行了讨论。     

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。     

在中国云南发现狒狒化石

现存狒狒类(Papionin)生活于非洲(如Papio和Theropithoan)、亚洲(如Macaca)和北非(M.sylvanas)。在上新世和更新世,Theropithecus经历了从非洲到亚洲的扩散过程,在印度发现了类似化石。这次在云南中甸金沙江附近发现的下更新世狒狒化石(Papio)证明,如同亚洲猕猴和现代人类祖先一样,非洲狒狒类(Papio和Theropithecus)在同一时期从非洲扩散到亚洲。所不同的是它们没有像猕猴和人类一样生存下来。这次化石的发现对于研究以下生物学问题提供了重要依据1)探讨旧大陆猴类在上新—更新世从非洲到亚洲的扩散过程;2)研究不同旧大陆猴类的进化和环境适应性;3)为现代人类祖先在非洲—亚大陆的扩散研究提供证据;4)由于化石产地包括有人类祖先和其他动物的化石,因此,狒狒在亚洲的生态适应研究将为探讨人类在同一时期的生态适应提供证据。     

羊羊得意

<正>羊,是一种温和安静的动物。每值羊年款款而来,中国人喜欢说一句"羊致清和"来应景,意思是羊年会是清静祥和之年。人类与羊打交道的历史已有上万年。旧石器时代的原始岩画中,就有原始人追捕野生羊群的图案,反映了当时人们真实的狩猎场景。狩猎而来的羊若吃不完,就被原始人圈养起来,就这样,野生羊渐渐被驯养成家畜。羊是除狗之外人类最早驯养的动物,山羊被驯化的时间大概是一万年前,大概又过了近千年,绵羊被驯化。中国是世界上     

名犬轶事

名犬轶事彭学彦狗是人类最早驯化的动物之一,在西班牙阿尔卑拉发现的１４０００年前的岩石壁画中,除绘有原始人、牛、马、驯鹿、班羚等动物之外,还有３只外形像狗的动物。从它那平伸向后的尾巴形态来看,尚处于半驯化状态。由此可见,在旧石器时代末期,人类就开始驯化...     

藏羚羊骨骼肌肌红蛋白含量及乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶活力的研究

目的:探讨藏羚羊骨骼肌对低氧环境的适应机制。方法:以生活在同海拔高度(4 300 m)的藏绵羊和低海拔绵羊(1 800 m)为对照,用分光光度法测定三种动物骨骼肌中肌红蛋白(Mb)含量、乳酸(LA)含量,酶活力法测定三种动物骨骼肌中乳酸脱氢酶(LDH)和苹果酸脱氢酶(MDH)活力。结果:藏羚羊骨骼肌中Mb含量明显高于藏绵羊和低海拔绵羊(P<0.05),而藏绵羊和低海拔绵羊间无明显差异。LA含量和LDH活力明显低于藏绵羊和低海拔绵羊(P<0.05),而MDH活力及MDH/LDH比值显著高于藏绵羊和低海拔绵羊(P<0.05),藏绵羊和低海拔绵羊间无明显差异。结论:藏羚羊可能通过增加骨骼肌中Mb的含量,提高其在低氧环境获取氧的能力,且藏羚羊骨骼肌组织中有氧代谢比例高,这可能与肌肉中Mb含量较高有关,推测藏羚羊较高的Mb含量可能是其适应高原缺氧条件的分子基础之一。     

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。     

家养食草动物粪便中的花粉及菌孢子类型及其对人类活动的指示意义

考古遗址中动物粪化石中的微体植物遗存是重建过去生态环境以及人类活动的重要材料,然而对于能够指示人类活动的粪化石孢粉组合类型及其特征仍然缺乏清楚的认识。本文研究了山羊(Capra aegagrus)、绵羊(Ovis aries)、牛(Bos taurus)、骆驼(Camelus)、牦牛(Bos grunniens)和马(Equus caballus)等几种中国常见的家养食草类动物粪便中的主要孢粉和真菌孢子类型。通过分析这些动物粪便的花粉组合特征,探讨了花粉和菌孢子等微体植物遗存对生态环境及人类活动的指示意义。花粉种类丰度低、一些特征种属花粉(如禾本科、藜科)含量高是家养食草类动物粪便花粉组合的主要特征,可以用于指示人类的饲养行为。家养食草动物粪便中的粪生真菌孢子类型主要有Sporormiella,Sodaria,Pleospora,Coniochaeta,Thecaphora and Dictyosporium。研究表明真菌孢子的分布主要受到动物活动范围的影响,这使得利用粪生菌孢子(如Sporormiella)并结合其他记录来反映人类的饲养或游牧活动成为可能。     

在中国云南发现狒狒化石

现存狒狒类(Papionin)生活于非洲(如Papio和Theropithoan)、 亚洲(如Macaca)和北非(M. sylvanas)。 在上新世和更新世，Theropithecus经历了从非洲到亚洲的扩散过程， 在印度发现了类似化石。 这次在云南中甸金沙江附近发现的下更新世狒狒化石(Papio)证明， 如同亚洲猕猴和现代人类祖先一样， 非洲狒狒类(Papio和Theropithecus)在同一时期从非洲扩散到亚洲。 所不同的是它们没有像猕猴和人类一样生存下来。 这次化石的发现对于研究以下生物学问题提供了重要依据： 1) 探讨旧大陆猴类在上新—更新世从非洲到亚洲的扩散过程； 2) 研究不同旧大陆猴类的进化和环境适应性； 3) 为现代人类祖先在非洲—亚大陆的扩散研究提供证据； 4) 由于化石产地包括有人类祖先和其他动物的化石， 因此， 狒狒在亚洲的生态适应研究将为探讨人类在同一时期的生态适应提供证据。     

藏绵羊PPARα基因遗传变异特征及组织表达分析

PPARα(Peroxisome proliferator activated receptorsα)基因参与调控线粒体脂肪酸β氧化,在能量代谢中具有重要作用,是动物高原低氧适应的主要候选基因之一。本研究采用PCR-SSCP和测序方法检测2个品种(藏绵羊,湖羊) PPARα基因P1区核苷酸变异及遗传特征。采用实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)检测藏羊与湖羊心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、骨骼肌6个组织的相对表达量。检测表明:在扩增区域发现2个SNPs (c.515-22AG, c.515-10CT)对应的等位基因A、B。基因频率在2个群体间具有统计学意义(p0.01),藏绵羊的优势基因型为AB,湖羊优势基因型为AA。推测AB基因型个体可能更有利于藏绵羊适应高原低氧环境,可作为藏绵羊低氧适应选育的分子标记。PPARα基因在2个绵羊的6个组织中均有不同程度的表达且具有品种间差异性。PPARα基因在藏绵羊心脏的表达量极显著的低于其余5个组织(p0.01),而2个品种间,藏绵羊各组织的表达量均低于湖羊,其中在心脏、肝脏、肺脏3个组织表达量极显著的低于湖羊(p0.01)。本研究可丰富绵羊基因组学内容,为藏绵羊低氧适应研究提供基础数据。     

利用de novo组装策略解析猪的基因组变异

正猪(Sus scrofa)是人类最早驯化的动物之一,在农业生产和生物医学研究中具有重要价值。据统计,目前全球约有730多个品种,其中约2/3分布在中国和欧洲。国际家猪基因组测序协作组于2012年完成了欧洲家猪——杜洛克猪(Duroc)的全基因组序列,为后续的遗传变异检测、种群进化与选择性分析等相关研究提供了宝贵的基础资源。目前,大量非模式生物的参考基因组序列往往是不完整的,不能准确涵盖该物种的全部遗传信息,     

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。     

绵羊EGFR基因的克隆、表达及序列分析

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)是酪氨酸激酶受体家族成员之一,不仅参与细胞增殖、生长和凋亡等多种生命活动,也可调节哺乳动物的乳腺发育及泌乳维持,但对绵羊EGFR基因的序列特征及组织表达情况鲜有报道.本试验以高泌乳量的小尾寒羊(泌乳高峰期和空怀期)及低泌乳量的甘肃高山细毛羊(泌乳高峰期)母羊为研究对象,利用RT-PCR、克隆及测序技术获得绵羊EGFR基因完整的CDS区,分析了 EGFR蛋白的结构特征及理化性质,利用RT-qPCR技术研究了基因的组织表达情况.结果表明,绵羊EGFR基因CDS区全长为3 627 bp,编码1 208个氨基酸.绵羊EGFR的氨基酸序列在各物种间较保守,与黄牛EGFR的氨基酸序列同源性最高.EGFR为跨膜蛋白,包含111个磷酸化位点,二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主.网络互作分析表明EGFR蛋白与肝素结合表皮生长因子(HB-EGF)、表皮调节素(EREG)、双调蛋白(AREG)及生长因子受体结合蛋白2(GRB2)结合发挥作用.EGFR主要参与MAPK,PI3K/AKT,JAK/STAT及Wnt信号通路,从而参与了动物的乳腺发育及泌乳功能的调节.RT-qPCR结果表明,绵羊EGFR基因的表达具有组织特异性、时空特异性和品种特异性.该基因在所研究的8个组织中均表达,但在肾脏、卵巢、肝脏、乳腺和肺脏组织中的表达量较高;在小尾寒羊的乳腺组织中,该基因在空怀期的表达量显著高于泌乳高峰期的(P＜0.05);在泌乳高峰期的乳腺组织中,该基因在小尾寒羊中的表达量高于甘肃高山细毛羊的.本试验为深入研究绵羊EGFR基因的泌乳生物学功能提供了基础数据.     

我国牛驯化发现的背后故事

<正>云南师范大学张虎才教授带领的国际合作研究团队通过对发现于东北哈尔滨附近具有人类驯化痕迹的牛类化石进行研究,在完成了年代学、形态学、DNA测序等多指标的综合分析后,确认该化石的人类驯化痕迹,证明我国东北地区可能是至今未知的动物驯化源地之一,改写了学术界普遍认为中东地区是全球动物驯化的单一起源地的传统观点。2013年11月8日《自然-通讯》在线刊发该项研究成果。然而,该项研究的背后却有着一段鲜为人知的机缘巧合的故事。     

细菌品种在农场动物体内的融合

新的研究显示．在动物肠道中存在的2个细菌品种可以融合成另一种单独的品种。这一情况可能开始于牲畜的驯化过程,因为该过程使这2种细菌在鸡、牛及其他动物体内相遇。细菌间的基因交换如此频繁。以至于很难为不同种类的细菌建立系谱,而我们对细菌自然群体的生态学知识尚处于初始阶段。虽然如此。空肠弯曲菌与大肠弯曲杆菌仍然被看作截然不同的细菌品种．而这2种细菌是引起世界范围内人类胃肠道炎症的最常见的致病菌。     

内蒙古草原布氏田鼠与绵羊的营养生态位研究

放牧活动对小型啮齿动物种群数量的影响是草原生态系统研究中的热点问题,确定绵羊和小型啮齿动物的营养生态位关系对于草原生态系统的管理具有重要的作用。运用粪便显微分析法分析了内蒙古草原动物生态研究站大型野外围栏内布氏田鼠和绵羊在6—9月份的食谱组成,确定两种草食动物食性选择和营养生态位的变化,从食物利用途径揭示放牧活动对布氏田鼠种群数量的影响方式及二者之间的竞争与共存关系。研究结果表明：围栏中共有23种植物,其中糙隐子草、克氏针茅、羊草和刺藜是围栏中的优势植物;布氏田鼠共取食10种植物,绵羊共取食8种植物,禾本植物为两种动物的主要采食植物。布氏田鼠和绵羊的喜食植物种类都存在季节性变化;除7月外,两种动物的食物多样性与围栏植物多样性有显著的正相关关系,表明动物的食性选择受植物资源变化的影响。布氏田鼠和绵羊具有很高的营养生态位重叠度,除8月(0.691)外,6、7、9月份的营养生态位重叠度均高于0.9,表明二者之间存在激烈的食物竞争;放牧活动极显著地降低了禾本科植物的地上生物量,导致布氏田鼠的食物数量减少;放牧处理下布氏田鼠的喜食植物的物种数和营养生态位宽度(除9月)增加,导致布氏田鼠的食物质量...     

我国的家羊品种资源

今年是羊年 ,趁此机会 ,对我国的家羊品种资源进行简要介绍。　　羊包括家羊和野羊。家羊有两种 ,即绵羊和山羊 ,它们是不同的畜种。在动物分类学上属牛科的绵羊山羊亚科 (Caprovinae)的绵羊 (Ovis)和山羊 (Capra)两个属。两者染色体数目不同 ,外貌特征也有很大区别。如绵羊颌下无髯 ,山羊有髯 ;绵羊尾下垂 ,山羊尾上翘。我国是世界上养羊数量和羊产品产量最多的国家 ,据世界粮农组织统计资料 (中国畜牧杂志 ,2 0 0 2 ,No.6) ,2 0 0 0年我国绵羊存栏约 1.3亿只 ,山羊 1.5亿只 ,羊肉产量 2 74万 t,约占世界 2 4 % ;绵羊净毛产量 14.8万 t,…