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兰州牧药所联合兰大团队揭示“神牛”白牦牛的身世之谜
备受科学上困扰的白牦牛的毛色之谜，日前得以揭晓，中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所与兰州大学通力合作，共同揭示了家养牦牛广泛遗传渗入导致的表型变异。这一发现科学阐述了高原“神牛”白牦牛的演化过程，证明了花牦牛是白牦牛与黑牦牛之间杂交的结果。2023年9月19日，研究团队在《NatureCommunications（自然通讯）》杂志在线发表了相关研究结果。
近年来，越来越多的证据表明基因组上大片段结构变异（SVs＞50bp）是导致许多人类疾病和动植物表型变异的关键遗传因素。因此，使用基因组结构变异，并结合分子功能验证等证据来进行杂交渗入如何影响家养牦牛的表型变异具有重要价值。牦牛是青藏高原的重要畜种，也是当地牧民的重要生活和经济来源。牦牛驯化也为人类早期永久居住在青藏高原高海拔地区提供了基本条件。牦牛和黄牛杂交的后代是犏牛，雄性犏牛不育，而雌性犏牛具有正常的生育能力，能与牦牛或黄牛回交产生完全可育的雌性后代，这种回交可能导致牦牛和黄牛间基因的渗入。
为更好的理解牦牛的驯化历史、适应性特征和进化过程，研究人员构建了牦牛和牛属物种的图结构泛基因组，发现近90%的家牦牛基因组中渗入了黄牛的基因，这些来自黄牛的渗入基因影响了牦牛攻击性等驯化行为。研究人员还发现来自黄牛的大量结构变异在家牦牛适应低海拔环境方面发挥关键作用。同时，在适应高海拔环境时，大多数青藏高原黄牛也获得了家牦牛适应高原的等位基因，这种双向的基因渗入对牦牛和黄牛的环境适应性具有重要的影响。通过进一步研究花牦牛毛色调控主效基因，发现来自花黄牛独特结构变异的遗传渗入，形成了花色牦牛，而渗入的结构变异随后发生了新的遗传变异，产生了大家喜爱的白牦牛。
这项研究也表明，物种之间的杂交渗入在培育满足人类需求的家养牦牛和黄牛过程中发挥了重要作用。研究发现的牦牛适应性和生产性能候选基因，可以将其做为分子标记进行选种，从而改良家养牦牛的品种，选育满足未来气候变化和人类需求的新品种。
该研究主要得到了第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0502）、农业科技创新项目（25-LZIHPS-01）、国家自然科学基金（U22A20447）、国家重点研发计划（2021YFD1200901）和111引智计划（BP0719040）的资助。
