2月17日，《國家科學(xué)評(píng)論（National Science Review）》在線發(fā)表廣西大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、中國科學(xué)院基因組研究所和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位對(duì)水牛馴化起源問題的系統(tǒng)研究。該研究發(fā)現(xiàn)沼澤型水牛和河流型水牛共超過3000萬個(gè)SNPs，積累了全世界最豐富的水牛遺傳多樣性數(shù)據(jù)集合，沼澤型水牛和河流型水牛的遺傳多態(tài)性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過黃牛，豐富的遺傳多樣性也說明水牛育種強(qiáng)大潛力，同時(shí)為培育性格溫順、生長速度快、產(chǎn)奶量高、抗病力強(qiáng)且耐粗飼的理想的乳肉役兼用型中國水牛新品種奠定了基礎(chǔ)。
據(jù)阮玨研究員介紹，水牛，被聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織贊譽(yù)為養(yǎng)活世界人口最多的大家畜。全世界家養(yǎng)化水牛主要分布在亞洲（97%）。家養(yǎng)化水牛又分為沼澤型水牛（Bubalus bubalis carabanesis）（2n=48）和河流型水牛（Bubalus bubalis bubalis）（2n=50）。沼澤型水牛性格溫順、耐力強(qiáng)，是水稻耕種的主要?jiǎng)趧?dòng)力；河流型水牛體格大、產(chǎn)奶量高，主要為人類提供水牛肉和牛乳等優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白。
該研究綜合應(yīng)用三代測序的PacBio數(shù)據(jù)、二代測序的Illumina數(shù)據(jù)和三維基因組Hi-C數(shù)據(jù)，組裝獲得2.631Gb/2.646Gb的沼澤型/河流型水牛的高質(zhì)量染色體級(jí)別參考基因組，其中Scaffolds N50分別達(dá)到了117.3Mb/116.1Mb，沼澤型和河流型水牛基因組注釋分別含有19,279和20,202個(gè)基因，其BUSCO評(píng)估率分別為96.8%和96.0%。沼澤型水牛組裝出24對(duì)染色體的單倍型，河流型水牛組裝出25對(duì)染色體的單倍型，其中河流型的9號(hào)染色體和4號(hào)染色體共同組成了沼澤型水牛1號(hào)染色體。研究還對(duì)中國、印度、巴基斯坦、越南和意大利等15個(gè)國家28個(gè)采樣點(diǎn)共230頭水牛進(jìn)行了基因組重測序分析研究。基于基因組單拷貝基因序列變異繪制的系統(tǒng)發(fā)育樹，估計(jì)沼澤型水牛和河流型水牛分化約在1.1Mya-3.5Mya。
該研究從基因角度探討了為何沼澤型水牛會(huì)擁有極大力氣，同時(shí)又積極響應(yīng)人類命令并相互協(xié)作。沼澤型水牛的Hippo信號(hào)通路最為富集，里面許多基因參與肌肉生成以及肌肉類型轉(zhuǎn)換（比如TEAD1），這些基因的選擇可能與沼澤型水牛作為役用動(dòng)物長時(shí)間高強(qiáng)度的田間勞動(dòng)有關(guān)，有報(bào)道顯示水牛的牽引力是黃牛的1.5倍到2倍。其次重要的是催產(chǎn)素通路的富集，OXTR基因在沼澤型水牛中受到選擇，有研究表示OXTR是調(diào)節(jié)人社會(huì)認(rèn)知和行為的關(guān)鍵基因，水牛對(duì)這一類基因的選擇可能促進(jìn)稻田耕作中牛響應(yīng)人類命令并相互協(xié)作的過程。（通訊員 趙華）
