使用全基因组测序来鉴定家养动物的祖先

世界上哪种动物的数量是人类的三倍?背带吊裤带家卑微的鸡。人类对蛋类和瘦肉的胃口推动了对这种有羽毛的鸟类的需求,导致家禽数量超过200亿。

关于家养鸡的起源(何时、何地、何种物种)的争论,导致一些研究人员在现代鸡品种和野生原鸡的基因组中寻找这一信息,这些候选基因是鸡的起源。通过对亚洲家禽的600多个基因组、所有4种野生原禽和5种红色原禽亚种的160个基因组进行测序,王博士完成了这项研究。希望了解和确定这些物种之间的关系和亲缘关系,并推导出家养鸡最早出现的地方。

在亚洲发现的红色原鸡,长期以来可能是野生家养鸡的候选品种。然而,研究人员首先使用他们获得的野生原鸡的数据来了解这些鸟类之间的关系。他们发现所有的原鸡品种和红色原鸡亚种在基因上是不同的。每一种野生鸟类都分布在亚洲不同的地理区域(例如,g . g . murghi是在印度北部发现的g . g . bankiva位于爪哇东部)。研究人员的结论是g . g . bankiva显示了最大的多样性,使其成为其他红色原鸡的祖先在一个系统进化树。

家养鸡的祖先是谁?

系统发育分析还用于确定哪些红色原鸡亚种可能是家禽的起源。根据149只红色原鸡的基因组和696只家鸡的基因组(包括本研究之前得到的序列),除了2只家鸡外,其余的家鸡和10只野生鸡组成了一个分支g . g . spadiceus这表明这些鸟类有共同的祖先另外的分析表明,家养鸡的基因组聚集在更接近g . g . spadiceus目前在中国西南部、泰国和缅甸发现的红原鸡比其他四种红原鸡中任何一种都多。使用算法估计何时g . g . spadiceus和家鸡分开了,王。据估计,鸡的分裂发生在大约9500年前,这与其他考古学研究结果相矛盾。此前的一些考古学研究认为,鸡是在新石器时代在中国北部和印度河流域被驯化的。

背带吊裤带spadiceus一种红色原鸡亚种。图片版权:Garry Bakker托管在PBase上。

虽然这一基因组研究表明一个特定的红色原鸡亚种可能是家鸡的祖先,但在家鸡和红色原鸡之间仍然存在一些基因流动。虽然这种基因交换部分是由于地理原因,王。研究发现,无论基因组样本来自伊朗、中国、意大利还是美国,商业性产蛋的白里窝orn都有大约25%的祖先来自g . g . murghi是印度北部当地的一种红色家禽。这种杂交事件可能是在鸡驯化后发生的,根据白长角鸡和白长角鸡的单倍型块的长度g . g . murghi与白色长角牛之间的短角相比g . g . spadiceus

家养鸡的基因选择

有了这些基因组数据,研究人员能否得出结论,家养鸡和它们的野生红原鸡的近亲到底选择了哪些基因?家养鸡比原鸡成熟得快,产蛋也多。毫不奇怪,参与调节性成熟和生殖、新陈代谢、肌肉和骨骼发育的基因也发生了变化。一种被怀疑是驯化位点的无义突变在家鸡中是固定的,而在红原鸡中则没有。王。注意到这种突变是在高频率中发现的g . g . spadiceus本研究确定了家鸡的祖先,但频率较低的其他红色原鸡亚种。

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通过收集亚洲数百只鸡和野生原鸡的DNA样本,研究人员检查了这些鸟之间的亲缘关系,为家养鸡绘制了家谱,并确定了哪些野生原鸡可能是鸡的祖先。与之前的研究不同,本研究确定了一个特定的红色原鸡亚种作为可能的祖先,并根据目前的地理位置来放置驯化事件g . g . spadiceus。对这些结论的一个警告是,被检测的基因组都来自现代物种,包括鸡和原鸡。而王。人们相信,测序出的基因组数量可以区分原鸡和鸡的杂交,以及识别家养鸡的祖先,因此对古代鸡的遗骸进行测序将有助于支持上述论断细胞研究篇文章。

参考:
王,M。et al。(2020) 863个基因组揭示了鸡的起源和驯化。细胞Res30.693 - 701。https://doi.org/10.1038/s41422-020-0349-y

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莎拉Klink

技术作家Promega公司
萨拉是土生土长的威斯康辛人,她在第五代奶牛场长大,12岁时就决定要成为一名科学家。她在威斯康星帕克赛德大学(University of Wisconsin-Parkside)接受教育,获得生物学学士学位和分子生物学硕士学位,之后在威斯康星麦迪逊大学(University of Wisconsin-Madison)获得肿瘤学硕士学位。她在Promega公司工作了超过15年,最初是作为一个技术服务科学家,目前作为一个技术作家。萨拉喜欢谈论她那群有趣的鸡,在规划她的春天花园时尽量不要太野心勃勃。

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