中国团队发布西藏绵羊和东佛里生绵羊高质量参考基因组

羊作为人类最早期的驯化动物之一，在畜牧业中举足轻重。

近日，中国团队和美国国家生物技术信息中心（NCBI）携手合作，先后发布了西藏绵羊高质量参考基因组和东佛里生绵羊高质量参考基因组。这对于完善绵羊种质资源库、进一步实施种质资源保护、筛选组建绵羊核心育种群有着重要意义。

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首个西藏绵羊高质量参考基因组发布

4月6日，美国国家生物技术信息中心（NCBI ）Assembly上线了首个染色体级别的西藏绵羊参考基因组。这是率先公布的青藏高原家畜高质量基因组之一，其组装由中国农业大学教授李孟华团队完成。

李孟华教授介绍到，西藏绵羊主要分布在青藏高原等高寒地区，能够较好适应极端环境，具有抗严寒、耐粗饲、适应高海拔、体质强壮、行动敏捷、善于爬高走远等特点，且与人类关系极为密切，提供了肉、奶、毛等游牧生活所必需的资源。西藏绵羊分为草地型、山谷型和欧拉型3种生态类型。

● 草地型藏羊体质结实，体格高大，四肢较长，公母羊均有角，公羊角长而粗壮，呈螺旋状向左右平伸，母羊角扁平、较小，被毛异质，毛纤维长，所产羊毛即著名的“西宁毛”；

● 山谷型藏羊体格较小，结构紧凑，体躯呈圆桶状，公羊大多有扁形大弯曲螺旋形角，母羊多无角；

● 欧拉型藏羊体格高大，早期生长发育快，肉用性能好，公羊前胸着生黄褐色毛，母羊则不明显，大多数体躯被毛为杂色。

2016年，研究人员通过对不同极端环境（高海拔和沙漠干旱）下的地方绵羊品种进行全基因组比较，发现绵羊为了快速适应极端环境，产生了一系列与能量代谢相关的候选基因变异位点。

2019年，团队通过收集遍布青藏高原986只西藏绵羊和4只野生盘羊重测序及芯片数据发现，约3100年前，绵羊同耐寒的麦类作物一起被史前人类带上青藏高原，形成西藏绵羊青海亚群；随后约1300年前，随着史前人类通过“唐蕃古道”持续稳定的迁徙并定居在青藏高原的腹地西藏地区，西藏绵羊青海亚群也扩散到西藏并分化形成西藏亚群。

另外，全基因组水平检测结果表明，盘羊的基因组成分渗入到西藏绵羊中，覆盖了其基因组的5.23%~5.79%，并发现西藏绵羊继承了盘羊的优势基因HBB。该基因在红细胞中的O2/CO2交换通路中发挥重要作用，从而帮助其快速适应高原环境。由此，李孟华团队深入阐述了西藏绵羊的进化历史和高原适应性机制。

西藏绵羊长期生活在我国西北高原地区，耐低氧、耐高寒。当动物长期处于低氧低压环境，易出现肺动脉高压、右心肥厚等病理现象，而藏羊对高寒低氧环境表现出了很强的适应性。“因此，西藏绵羊可作为模式动物。同时，其高质量基因组的建立为高原家畜的基因组学研究提供了重要的参考基因组，从而帮助研究人员进一步探究耐寒、高原适应性机制。”李孟华表示。

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全国首个东佛里生绵羊高质量参考基因组发布

6月9日，NCBI又发布了来自西北农林科技大学和甘肃元生中新奶绵羊产业研究院组装完成的全国首个东佛里生绵羊高质量参考基因组，这是甘肃元生中新奶绵羊产业研究院成立以来取得的第一项重要科技成果，它在分子层面为指导“乳肉”兼用绵羊新品种的选育工作提供了重要参考。

2017年，西北农林科技大学金昌奶绵羊试验示范基地依托甘肃元生农牧科技有限公司，首次从国外批量引进东佛里生羊冷冻胚胎，并进行胚胎移植，生产并扩繁纯种1000余只。2020年12月19日，西北农林科技大学、甘肃元生农牧科技有限公司联合建立甘肃元生中新奶绵羊产业研究院，利用东佛里生羊与金昌高繁湖羊进行杂交，开展“乳肉”兼用奶绵羊新品种培育工作，目前已形成全国最大的奶绵羊杂交群体。市科技局列支100万元专项补助资金，助力甘肃元生中新奶绵羊产业研究院开展奶绵羊高效繁殖、日粮配制、饲养管理、环境控制和绵羊奶精深加工等全产业链技术研发。

此次发布的全国首个东佛里生绵羊高质量参考基因组是由西北农林科技大学、甘肃元生中新奶绵羊产业研究院宋宇轩研究员团队，首次利用最新的Pacbio HiFi测序技术对东佛里生种公羊进行基因组测序组装获得的，该基因组的contig N50达到了85.1 Mb，在NCBI已公布的羊参考基因组中连续性最高。

东佛里生羊高质量参考基因组的组装能够为奶绵羊基因组学研究提供参考基因组，从而帮助研究人员进一步探究影响高泌乳量、高繁殖率和高生长速度的遗传机制，从分子层面对种羊进行直接选择，并对影响主要经济性状的基因进行有效聚合，大幅度提高育种效率，缩短育种年限，实现从传统“经验育种”到定向、高效“精准育种”的跃升。

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