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　　馴鹿為什么是人類(lèi)唯一馴化的鹿？它為什么能適應(yīng)不分晝夜的北極生活？6月21日，《科學(xué)》發(fā)表的一篇論文解答了上述問(wèn)題。

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)特產(chǎn)所）特種動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼養(yǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西北工業(yè)大學(xué)、蘇州大學(xué)、挪威生命科學(xué)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等單位，揭示了馴鹿適應(yīng)北極環(huán)境的分子機(jī)制。該成果是《科學(xué)》同期發(fā)表的反芻動(dòng)物基因組研究計(jì)劃3篇論文之一。

　　論文通訊作者、特產(chǎn)所副研究員李志鵬介紹，馴鹿是馴鹿屬唯一物種，主要分布于歐亞大陸、西伯利亞南部和北美大陸的北緯48度以北的苔原、山地和林區(qū)，是北極和亞北極地區(qū)大型反芻動(dòng)物區(qū)系的典型代表。雖然馴鹿在人類(lèi)文明發(fā)展過(guò)程中占有重要角色，但其馴順的性格，適應(yīng)北極極端環(huán)境和雌性長(zhǎng)角的分子遺傳機(jī)制，此前并不清楚。

　　通過(guò)深入地比較基因組學(xué)和進(jìn)化基因組分析手段，研究人員分析了馴鹿適應(yīng)北極和溫順特性的遺傳機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)，馴鹿的節(jié)律通路中的核心調(diào)控基因（PER2）發(fā)生了特異性突變，導(dǎo)致PER2基因與另一個(gè)節(jié)律核心基因無(wú)法結(jié)合。這讓馴鹿喪失了晝夜節(jié)律分子鐘，從而能適應(yīng)北極極晝和極夜的環(huán)境。

　　通過(guò)人工選擇信號(hào)分析，他們發(fā)現(xiàn)馴鹿維生素D代謝通路中的兩個(gè)關(guān)鍵基因，受到了強(qiáng)烈的自然選擇，而且馴鹿這兩個(gè)基因所編碼酶的活性比山羊和矮鹿高很多，這可能使得馴鹿對(duì)鈣的吸收能力大大增強(qiáng)。

　　脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)和脂質(zhì)合成的兩個(gè)重要基因在馴鹿中也發(fā)生了突變，這兩個(gè)基因在北極熊和企鵝脂肪代謝進(jìn)化研究中也有報(bào)道，表明了不同極地動(dòng)物能量代謝經(jīng)歷趨同進(jìn)化。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，馴鹿的一個(gè)角生長(zhǎng)關(guān)鍵基因CCND1上游增加了一個(gè)雄性激素受體結(jié)合區(qū)域，這可能使得馴鹿在更低的雄激素水平下能促成雌性馴鹿長(zhǎng)角。

　　最后，研究發(fā)現(xiàn)馴鹿中與神經(jīng)嵴細(xì)胞發(fā)育、遷移和分化相關(guān)的基因受到了選擇、快速進(jìn)化或特異性突變，而神經(jīng)嵴細(xì)胞被認(rèn)為是馴化的關(guān)鍵因素，這很可能是馴鹿溫順的原因。

　　“這些結(jié)果讓人們對(duì)極地動(dòng)物的適應(yīng)性有了更全面深入的了解，為維生素D對(duì)鈣沉積影響、生物鐘調(diào)控治療人類(lèi)睡眠障礙等一些人類(lèi)健康問(wèn)題的解決提供了重要線索，也為后續(xù)開(kāi)展馴鹿保護(hù)提供了重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。”李志鵬說(shuō)。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.aav6312