近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所、深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所聯(lián)合發(fā)布了梅花鹿高質(zhì)量全基因組組裝序列，并在梅花鹿耐受毒性食物的分子機(jī)制方面取得了重大進(jìn)展。該版本基因組也是國(guó)際上首次公布的梅花鹿染色體級(jí)別基因組。梅花鹿基因組序列的公布開(kāi)啟了梅花鹿分子育種新時(shí)代，也為梅花鹿108個(gè)藥用部位的物質(zhì)基礎(chǔ)解析奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《基因組蛋白質(zhì)組與生物信息學(xué)報(bào)（Genomics, Proteomics & Bioinformatics）》。
梅花鹿自然分布于東亞，是亞洲東部的旗艦物種。我國(guó)是梅花鹿資源大國(guó)、養(yǎng)殖大國(guó)和鹿產(chǎn)品的消費(fèi)大國(guó)，周期性再生的鹿茸應(yīng)用于人類的醫(yī)療保健已經(jīng)有2000多年的歷史。科研人員發(fā)現(xiàn)梅花鹿分布與櫟樹(shù)的分布極其相關(guān)，梅花鹿喜食櫟樹(shù)葉，養(yǎng)殖過(guò)程中適量添加櫟樹(shù)葉可以提高梅花鹿母鹿繁殖率和仔鹿的存活率，但櫟樹(shù)葉富含單寧酸，對(duì)多數(shù)哺乳動(dòng)物具有毒性，構(gòu)建高質(zhì)量基因組序列數(shù)據(jù)并展開(kāi)系統(tǒng)分析，成為解答梅花鹿有毒物質(zhì)代謝分子機(jī)制的基礎(chǔ)。
文章綜合利用三代PacBio數(shù)據(jù)、Illumina數(shù)據(jù)和三維基因組Hi-C數(shù)據(jù)，組裝獲得梅花鹿高質(zhì)量染色體級(jí)別參考基因組，染色體掛載率高達(dá)99.24%。科研人員通過(guò)比較基因組學(xué)以及轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，梅花鹿UGT2B基因家族的異常擴(kuò)增是梅花鹿耐受高單寧性食物關(guān)鍵遺傳基礎(chǔ)，該基因亞家族在梅花鹿基因組中的顯著擴(kuò)張以及肝臟中的上調(diào)表達(dá)對(duì)有毒物質(zhì)在梅花鹿身體中的代謝起到了重要作用。
該論文得到了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、中國(guó)梅花鹿基因組計(jì)劃等項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持。 (通訊員 張旭)
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gpb.2022.05.008。
