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。     

基于基因组SNPs对东亚家马不同群体遗传多样性的评估

家马地方品种的遗传多样性是动态演变的, 并与其育种模式息息相关; 在过去约300年中, 育种者培育了具突出表型特征的标准化培育品种, 该类型品种对家马地方品种的繁育产生了巨大影响, 这是导致家马地方品种遗传多样性下降及遗传分化的主要因素之一。本研究采集了5个东亚家马地方品种(蒙古马、哈萨克马、河曲马、藏马和西南马)、2个西亚家马品种(阿拉伯马和阿哈尔捷金马)以及2个欧洲家马品种(设特兰矮马和克莱斯黛尔马)的70个样品, 并整合之前所发表的100匹内蒙古地区家马不同群体单核苷酸多态性(SNPs)数据集, 通过全基因组重测序和生物信息学方法分析了东亚家马不同群体的遗传多样性。研究发现东亚家马地方品种具有较丰富的遗传多样性, 相比欧洲和西亚品种产生了显著的遗传分化, 其中蒙古高原群体的遗传多样性最为丰富; 受杂交改良影响, 内蒙古不同群体间产生了一定程度的遗传分化; 河曲马和藏马的遗传背景最为单一, 受引种杂交繁育影响较小。本研究评估了东亚家马地方品种的遗传多样性分布格局和演化特征, 可为建立家马地方种质核心保护群体以及培育新品种提供遗传学理论支持。     

全基因组测序在重要家畜上的研究进展

全基因组测序研究主要包括通过不同测序技术和组装比对方法,获得某物种的全基因组序列图谱,及在此基础上构建物种全基因组遗传变异图谱进行个体或群体遗传多样性、选择信号或起源进化等方面的研究。利用单核苷酸多态性(SNP)、插入和缺失(Indel)和拷贝数变异(CNV)等遗传变异作为分子标记,全基因组测序研究已经在家畜起源进化、驯化、适应性机制、重要经济性状候选基因、群体历史动态等方面取得了许多重要的研究成果。本文主要对近几年全基因组测序在常见家畜(猪、马、牛、羊等及其近缘物种)的取得的重要研究成果进行了综述,并讨论了全基因组测序的优势、缺点及在生产中意义。此外,对基因组测序研究的未来发展进行了归纳及展望,以期为今后家畜重要经济性状的功能基因定位和物种起源、驯化研究提供参考。     

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。     

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。     

广西地区野猪化石古DNA及猪的驯化初探

猪的起源驯化一直是人们关注的问题,古DNA技术可为家猪起源驯化研究提供历史分子证据。为探讨广西地区更新世晚期野猪与当地家猪的关系,我们收集了广西壮族自治区晚更新世三个不同地点的30个猪科动物化石样品,测定了这些样品的线粒体DNA细胞色素b基因的核苷酸序列。结合现代不同品种家猪和野猪DNA同源序列信息,构建Network网络结构图,进一步证实了家猪多地起源学说。研究显示广西古代野猪与现存欧洲猪的基因型最为接近,属于欧洲单倍型H1,从而推测其对该地区现代家猪的遗传贡献可能较低,对考古形态学研究中关于广西地区家猪独立起源的推测提出了质疑。     

马的起源驯化、种质资源与产业模式

介绍了马的起源及驯化历史,根据不同的分类方法对马品种进行分类,介绍了目前世界与中国的马种资源与登记管理状况,并对国内外马产业发展现状与趋势作了分析与展望。     

现代玉米起源新见解——两类大刍草的混血

农作物驯化推动了农业文明的出现和繁荣,是人类历史上的重大事件。玉米(Zea mays)作为全球范围内的重要粮食作物,其驯化起源一直备受生物学和历史学界的关注。之前,现代玉米起源自小颖大刍草亚种(Z. mays subsp. parviglumis)的观点一直占主流地位。近期,严建兵与其合作团队系统收集并梳理了玉米各种类型野生种和栽培种资源,综合运用基因组学、群体遗传学和数量遗传学方法及考古学成果,发现现代玉米也存在墨西哥高原亚种(Z. mays subsp. mexicana)的杂交渐渗,并影响了诸多农艺性状,进而提出现代玉米起源的新模型。     

马的演化与遗传多样性研究

马在人类社会早期的经济和军事方面发挥过重要的作用。同时,马的形态进化一直是进化论的最早例证。然而,随着马在现代社会中实用性的减少和重要性的下降,马种资源正在严重流失。笔者回顾了马属和家马在古生物、考古、遗传与进化等方面的研究情况,以期为马种资源保护提供参考。     

驯化对作物微生物组多样性和群落结构的影响及作用途径

植物与共存微生物的相互作用对植物的生长、发育、健康等具有重大影响。人类驯化导致现代作物品种与其野生祖先在生理遗传特性、生长环境等方面存在明显差异, 这必然会影响作物与其微生物组的相互作用。理解驯化对作物微生物组的影响及其作用机理, 是充分应用微生物组进行作物改良或人工育种的重要理论基础。结合课题组前期研究基础, 该文综述了驯化对作物地下和地上部分细菌和真菌(尤其是益生菌和病原菌)群落组成和多样性影响的研究现状; 并结合驯化对作物植株形态、根系构型、根系分泌物等生理特征以及生长环境的影响, 分析了驯化塑造作物微生物组的作用途径, 提出了该领域值得重点关注的研究和发展方向。     

基于cytb基因分析帕米尔盘羊和新疆地方家绵羊的系统发育

[目的]研究帕米尔盘羊对新疆地方家绵羊是否有遗传贡献。[方法]测定了盘羊、家绵羊75个体的细胞色素b基因全序列,分析其遗传多样性,计算不同群体间遗传距离,进而构建系统发生树。[结果]新疆地方绵羊中检测到43个多态位点,定义为23个单倍型,单倍型多样度(Hd)为0.889±0.00102,核苷酸多样度(Pi)为0.521%。新疆地方家绵羊群体可分为4个支系(A、B、C和D),其中支系D首次在新疆多浪羊群体中被检测到。[结论]系统发育分析表明,新疆绵羊有多个母系起源或经过多次驯化,摩弗伦羊是绵羊母系祖先之一。     

中国香菇主栽品种遗传多样性的SSR分析及指纹图谱构建

【目的】香菇(Lentinulaedodes)是世界第二大食用菌,研究我国现有栽培种群体的遗传多样性和遗传构成以及准确鉴定品种是新品种开发和产业健康发展的基础。【方法】采用多态性的SSR(Simple sequence repeat)分子标记对中国历年来使用主栽品种进行遗传多样性及群体结构分析,比较其谱系来源,解析中国主栽品种的群体多样性构成,并构建指纹图谱用于品种鉴定。【结果】24对多态性SSR引物对51份香菇菌株都具有多态性。聚类分析在相似系数0.69处可将栽培种群体分为4个类群,野生种驯化或参与杂交获得的菌株位于类群Ⅲ和Ⅳ,其他菌株位于另外两个类群Ⅰ和Ⅱ。群体结构分析可将栽培群体分为6个遗传构成,显示L808、L135等代表性菌株在各自的构成中参与了其他菌株的选育过程,解释了以其为亲本的部分品种的谱系来源。依据筛选出的9对条带清晰的SSR引物组合构建了多位点SSR指纹图谱,可对45个香菇商业菌种进行辨识。【结论】我国香菇主栽品种亲缘关系较近,育种多围绕L808、L135、9015等核心代表性品种进行,本研究可为选育具有自主知识产权、适应不同栽培模式的新品种提供依据;指纹图谱的构建也能为香菇品种的准确鉴定提供保证。     

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     

中国重要海洋动物遗传多样性的研究进展

海洋动物遗传多样性的研究不仅可以揭示物种的起源与进化历史,而且为遗传资源的保存、海水养殖动物育种和遗传改良及整个海洋生态环境的修复和稳定等工作提供理论依据.本文概述了近十几年来我国重要海洋动物(主要包括鱼类、虾蟹类和贝类)遗传多样性研究所取得的成果,具体阐述其在种质鉴定、系统进化、群体遗传结构分析和良种培育等方面的应用,以期进一步推动海洋动物遗传多样性研究,加快优良种质的培育,促进海水养殖业的健康发展,实现海洋生物资源的合理开发和可持续利用.     

中国北方C4农业与C4生物量的协同演化:黍粟农业起源机制获得新认识

距今一万年以来,中国、西亚、中美洲、南美安第斯山、东南亚、埃塞俄比亚等地区的现代人群共同开启了人类对自然动植物驯化的宏伟篇章,这一过程革命性地改变了人类的行为、文化以及社会组织方式,为人类文明的形成和发展提供了物质基础。农业起源的原因和机制研究对于理解人类行为演化,社会演变,以及人类与自然的关系都是至关重要的。自20世纪初,拉斐尔·庞培里(Raphael Pumpelly)和戈尔登·柴尔德(Gordon Childe)提出"绿洲理论"以来。     

科学家完成古代野牛线粒体基因组全序列

<正>根据考古和遗传研究记载,家养牛是由现已灭绝的古代野牛(Bos primigenius)驯化而来,古代近东是普通牛(Bos Taurus)的起源中心。这些推论主要是通过对现代牛部分线粒体DNA序列和古代野牛样本的有限序列数据分析得来的。而近来DNA测序技术的发展,不仅为灭绝物种遗传物质的检测提供了新的机会,同     

群体遗传结构中的基因流

群体遗传结构上的差异是遗传多样性的一种重要体现,对群体遗传结构的研究已有较久的历史,而其中的基因流研究近些年来越来越受到重视。它对群体遗传学、进化生物学、保护生物学、生态学有着极其重要的作用。虽然传统的群体遗传学能估测基因流大小,但它的精确性还有很大局限性。随着生物技术的进步,对基因流的研究逐渐向分子水平过渡,应用蛋白质电泳技术、分子标记技术(RAPD、RFLP、VNTR、ISSR、DNA测序等)方法对群体间基因流的流动水平进行了深入细致的研究。通过综述群体遗传结构的几种模式:陆岛模式、海岛模式、阶石模式、距离隔离模式、层次模式,以及在群体遗传结构的几种模式基础上的基因流的研究方法、作用、地位和近些年来研究者的研究成果,并指出了这些方法的局限性。     

应用微卫星标记分析23个中国地方马种的遗传多样性

为了调查中国马种的群体遗传分化与遗传结构状况, 本研究应用FAO和ISAG推荐的25对微卫星引物, 结合荧光标记PCR分析技术, 对中国23个马群体和1个英纯血马群体进行了分子遗传学研究。结果表明: 中国地方马群体的遗传多样性比较丰富, 23个中国马群体的等位基因数、多态信息含量和遗传杂合度等都高于英国纯血马。根据群体遗传距离构建的系统进化树, 能够清晰地将英纯血马从中国马中独立出来, 同时可将中国马群体分成不同的支, 基本上与其地理分布格局相符。我们用MVSP软件进行群体遗传分化分析可见, 前三个主成分的三维散点图可以明显地把英纯血马从所有群体中独立出来, 并把中国的马群体分成几个相对独立的支。进一步分析第一、二主成分的二维散点图, 可将中国的马群体分化成南方支系、藏马支系、新疆和青海支系、内蒙古支系及东北支系等5个部分。根据Structure软件分析, 推测中国马群体含有5个潜在的支系, 基本上代表了我国现在主要家马来源的基础遗传支系。这些信息可以为我国现有马种类型的划分与马种资源遗传多样性的保护提供科学依据。