據(jù)中國(guó)農(nóng)科院最新消息,該院北京畜牧獸醫(yī)研究所畜禽種質(zhì)資源保護(hù)與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),發(fā)現(xiàn)了藏馬低氧耐受遺傳調(diào)控機(jī)理,并首次推演出了中國(guó)馬馴化起源歷史。相關(guān)研究成果近在線發(fā)表于《分子生物與進(jìn)化》。
團(tuán)隊(duì)首席、中國(guó)農(nóng)科院北京牧醫(yī)所研究員馬月輝表示,馬的馴化起源對(duì)人類歷史進(jìn)程影響巨大,尤其在戰(zhàn)爭(zhēng)、運(yùn)輸和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有革命性影響。但一方面,由于家馬祖先的滅絕和青銅早期遺址的遺失,中國(guó)馬馴化起源的時(shí)間一直存在爭(zhēng)議,國(guó)外普遍認(rèn)為中國(guó)馬起源較晚,約在殷商時(shí)期;另一方面,有關(guān)馬低氧耐受性的研究亦受到藏區(qū)極端環(huán)境的嚴(yán)重阻礙。
團(tuán)隊(duì)通過(guò)十余年努力,尋遍大江南北,系統(tǒng)性收集并保存了26個(gè)家馬品種,合計(jì)獲得近千份的遺傳材料,累計(jì)進(jìn)行了百余次高原血氧實(shí)驗(yàn)測(cè)定,為后期的基因組測(cè)序和關(guān)聯(lián)分析奠定了重要基礎(chǔ)。
團(tuán)隊(duì)又通過(guò)多種進(jìn)化模型的構(gòu)建和模擬,首次推演出距今約3700年前中國(guó)馬祖先發(fā)生了一次重要分化,形成北方馬、西南馬和藏馬三大類群,該結(jié)論支持了中國(guó)馬馴化起源遠(yuǎn)早于殷商時(shí)期的觀點(diǎn)。研究還發(fā)現(xiàn),藏馬與西南馬之間存在不對(duì)稱的基因交流,與連通滇藏的“茶馬古道”時(shí)間一致。基于選擇信號(hào)和攜氧能力的全基因組關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)了藏馬低氧耐受的致因突變——低氧誘導(dǎo)因子EPAS1的R144C精氨酸144半胱氨酸的突變,能夠增強(qiáng)EPAS1的穩(wěn)定性,上調(diào)低氧誘導(dǎo)通路HIF基因的轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而提高藏馬的攜氧能力和低氧代謝水平,從而更好地適應(yīng)藏區(qū)極端的低氧環(huán)境。這就為藏區(qū)克服低氧“瓶頸”、進(jìn)行馬匹引種改良提供了可能。