基因組學(xué)研究揭示鴿子多樣性的遺傳基礎(chǔ)及其起源歷史

　　由美國猶他大學(xué)、深圳華大基因研究院等單位合作完成的鴿子基因組研究成果在《科學(xué)》（Science）雜志在線發(fā)表。該研究從分子層面揭示了家鴿的起源歷史，并發(fā)現(xiàn)了鴿子羽冠多樣性的遺傳基礎(chǔ)，填補(bǔ)了鴿子研究的遺傳學(xué)空白。

　　信鴿在戰(zhàn)爭(zhēng)年代因傳遞信息而留下種種佳話。而這種戰(zhàn)爭(zhēng)中的“傳令兵”，一開始是由原鴿馴化而來的。經(jīng)過眾多養(yǎng)鴿者的長時(shí)間馴化，已經(jīng)分化出諸多形態(tài)各異的鴿子，如球胸鴿、翻頭鴿等特色品種。雖然所有家鴿都是來源于一個(gè)物種，但它們?cè)诤芏嘈誀钌系牟町惐纫恍┪锓N之間的差異還要大。家鴿這種廣泛的多樣性引起了諸多關(guān)注。例如，達(dá)爾文就曾花費(fèi)大量時(shí)間和精力研究家鴿，并借助鴿子人工選擇的例子來闡述關(guān)于他所提出的自然選擇的相關(guān)理論。如今，得益于基因組學(xué)的快速發(fā)展，研究人員可以從分子層面對(duì)150年前激起達(dá)爾文興趣的家鴿多樣性進(jìn)行深入分析。

　　為了研究鴿子極其豐富的表型多樣性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，研究人員對(duì)其中一個(gè)家鴿品種進(jìn)行全基因組測(cè)序及組裝，并對(duì)另外36個(gè)家鴿品種以及2只野鴿（恢復(fù)野生習(xí)性的家鴿）進(jìn)行了重測(cè)序。

　　據(jù)悉，鴿子是目前為數(shù)不多的已完成測(cè)序的鳥類之一，其基因組與家雞、火雞、斑馬雀及虎皮鸚鵡的基因組一起，將為鳥類研究提供更多的線索。

　　之前的研究提供了一些有限的證據(jù)，發(fā)現(xiàn)部分家鴿起源于中東地區(qū)，而另一些品種可能起源于印度，此外還發(fā)現(xiàn)野鴿和賽鴿之間存在一定的親緣關(guān)系。基于此次測(cè)序得到的大量基因組學(xué)數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)伊朗地區(qū)的鴿子與印度的鴿子存在很多遺傳共性，這個(gè)研究結(jié)論也與歷史上這些地區(qū)之間的貿(mào)易往來相吻合。研究人員認(rèn)為，實(shí)際上主要的家鴿品種均起源于中東地區(qū)。此外，研究人員還分析了兩種野鴿的基因組數(shù)據(jù)，一種是來源于美國鹽湖城地區(qū)的15州際公路立交橋附近的鴿子，另一種來源于美國弗尼吉亞州的安娜湖。雖然這兩種鴿子相隔1000英里，但它們?cè)谶z傳水平均與賽鴿品種非常相似，支持了野鴿種群主要來源于賽鴿的觀點(diǎn)。

　　很多鳥類都有羽冠，羽冠是一種頭部的裝飾，在鳥類求偶過程中發(fā)揮著吸引異性的作用。通過全基因組群體分析，研究人員發(fā)現(xiàn)EPhB2（Ephrin受體B2）基因在鴿子的羽冠發(fā)育中起著開關(guān)基因的作用，該基因正常時(shí)，則沒有羽冠；而當(dāng)其攜帶發(fā)生突變的等位基因的純合子時(shí)，則形成羽冠。此外，研究人員還觀察到在所有具有羽冠的鴿子中，EPhB2基因及其附近區(qū)域的基因突變型都是相同的，這表明該性狀在鴿子進(jìn)化歷史中僅出現(xiàn)了一次，然后通過雜交選育擴(kuò)散到其它不同的品種中，而并非在不同品種中多次獨(dú)立進(jìn)化。