狐狸变得不再狡猾?基因组分析揭开谜底

【字体: 时间:2018年08月14日 来源:生物通

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  在童话故事中,狐狸永远是狡猾的动物,不过,经过近六十年的驯服,它开始变得温顺。随着首个狐狸基因组的发表,研究人员开始了解驯服和攻击行为的遗传基础,并有望阐明人类的行为。

  

红狐一直是动物行为的研究模型。自1959年以来,俄罗斯的研究人员对红狐进行了40多代的驯服,重建了从狼到狗的驯化过程,并确认了遗传对行为的贡献。

如今,随着首个狐狸基因组的发表,研究人员开始了解驯服和攻击行为的遗传基础,并有望阐明人类的行为。近日,一个国际研究团队在《Nature Ecology & Evolution》杂志上发表了他们的成果。文章通讯作者为深圳华大基因研究员、哥本哈根大学教授张国捷。

这篇文章的第一作者、伊利诺伊大学香槟分校的助理教授Anna Kukekova表示:“在很长的一段时间内,我们都在等待这个工具。”自2002年以来,她一直在研究著名的俄罗斯银狐(银色皮毛的红狐)。

“在我们之前的工作中,我们试图要找出负责驯服和攻击行为的狐狸基因组区域,但这些研究需要参考基因组,我们手头可用的只有狗基因组。因此,对我们来说,狐狸基因组为行为的遗传分析提供了更好的资源。”

在测序并组装了狐狸基因组之后,研究人员开始转向著名的俄罗斯银狐。他们测序了10只温顺狐狸、10只攻击性狐狸和10只传统狐狸的基因组,并将它们的基因组进行相互比较。他们确定了103个基因组区域,其中一些区域负责驯服或攻击行为。

“以这种分辨率观察基因组区域,大大出乎我们的意料。这是史上第一次,我们不仅可以确定染色体上让狐狸变得更加驯服或有攻击性的区域,还可以找出负责这种性状的特定基因,”Kukekova说。

研究人员将103个基因组区域与其他哺乳动物的区域进行比较,发现了一些令人信服的相似之处。例如,他们确定了狐狸行为的某些区域与狗驯化过程中的重要区域之间存在重叠,以及与人类Williams-Beuren综合征相关的区域匹配,这是一种遗传性疾病,特征为极其外向和友好。

此外,还有一个基因也引起了研究人员的兴趣:SorCS1。这个基因涉及到突触的形成、功能和可塑性,以及其他功能。尽管从未有人知道它对社会行为做出了贡献,但SorCS1显然与狐狸的一种特殊行为有关。

俄罗斯的研究人员与狐狸互动,并评估狐狸的行为。他们靠近围栏一分钟,将门打开一分钟,并在第三分钟伸手触摸狐狸,然后关上门,在围栏附近再站一分钟。在评估的最后一分钟,驯服的狐狸继续吵着引起人类注意。这群温顺狐狸拥有的SorCS1基因版本在攻击性和传统狐狸中都找不到。

“我们认为这种基因让狐狸变得更加温顺,但我们不想过分强调它 – 驯服与单一基因无关。整个图像肯定更加复杂,”Kukekova说。(生物通 薄荷)

原文检索

Red fox genome assembly identifies genomic regions associated with tame and aggressive behaviours

Nature Ecology & Evolution (2018)

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