这已经是上个时代的事了：揭示北极狐（Vulpes lagopus）养殖业对基因组的影响

《Molecular Ecology》：That's So Last Season: Unraveling the Genomic Consequences of Fur Farming in Arctic Foxes (Vulpes lagopus)

北极狐养殖种群基因组分析揭示近亲繁殖和基因多样性下降，溯源至芬兰沿海生态型，警示野生动植物基因污染风险。

　　人类对动物皮毛的利用已有数千年历史，然而，真正意义上的毛皮养殖却是在19世纪中叶才开始兴起。这种养殖方式通常涉及对动物进行高强度的人工选择，以培育具有经济价值的表型特征，如厚实的皮毛、高产性以及繁殖能力等。然而，关于这种新兴的驯化过程及其基因组层面的影响，目前仍知之甚少。毛皮养殖可能伴随着奠基者效应、种群瓶颈和小种群规模，这些因素与人工选择结合，会导致近亲繁殖、基因库缩小以及种群适应性下降。以北极狐（*Vulpes lagopus*）为例，自20世纪初以来，该物种被大规模养殖，并通过人工选择培育出特定的经济表型。我们通过比较养殖与野生北极狐的基因组，探讨了这些养殖种群的起源及其基因组变化。

研究发现，养殖的北极狐基因组显示出较高的同源基因片段（Long Runs of Homozygosity, ROH）和较野生种群更低的基因组多样性。这表明，由于长期的近亲繁殖和种群规模受限，养殖种群的基因组多样性受到了严重影响。所有芬诺斯坎迪亚地区的养殖北极狐在基因谱系上与冰岛的野生北极狐群体相似，这表明它们可能源自冰岛这一地理上孤立的沿海生态类型。这种基因组同质化和多样性下降的现象，是驯化过程的典型特征，揭示了人类对动物进行人工选择的遗传后果。

毛皮养殖不仅影响了动物的基因组结构，还对它们的适应性产生了深远影响。近年来，随着人们对动物福利的关注增加，许多国家已经出台相关法律以限制或禁止毛皮养殖。然而，即使在这些法规实施之后，毛皮养殖行业仍在全球多个国家如芬兰、加拿大、中国、冰岛、日本、俄罗斯和美国等持续存在。养殖的北极狐通常被选择性繁殖以提高皮毛产量和质量，但这种高强度的养殖行为也带来了基因多样性的下降和遗传变异的减少，这可能对养殖种群的长期生存能力构成威胁。

此外，养殖动物的逃逸和释放可能导致其与野生种群发生基因交流（introgression），进而影响野生种群的遗传结构和适应性。这种现象在芬诺斯坎迪亚地区尤为明显，当地曾记录到多个养殖北极狐的子群体。基因交流可能导致野生种群出现适应性下降（outbreeding depression）或引入新的有害变异，这可能对生态系统的稳定性产生负面影响。因此，理解毛皮养殖对基因组的影响，对于制定有效的养殖管理策略以及防止养殖种群对野生种群的污染至关重要。

为了深入研究这一问题，我们利用来自养殖和野生北极狐的高覆盖率全基因组数据，分析了其基因组特征、种群结构和历史变化。研究发现，养殖种群的基因组表现出显著的同质化趋势，而野生种群则保持了更高的基因多样性。我们还通过分析基因频率谱（Site Frequency Spectrum, SFS）和固定指数（F_ST），评估了不同种群之间的遗传分化程度。结果显示，养殖种群与野生种群之间的遗传差异显著，尤其是在冰岛和芬诺斯坎迪亚地区。这种差异可能源于养殖种群在历史上的种群瓶颈和基因漂变。

通过结合多种基因组分析方法，我们还重建了养殖种群的种群历史，揭示了其有效种群规模（effective population size, Ne）的下降趋势。这些分析表明，养殖种群在约150年前经历了显著的种群收缩，这与历史记录中毛皮养殖业的兴起时间相吻合。这一发现进一步支持了养殖种群的驯化过程是由奠基者效应和近亲繁殖驱动的。

在讨论部分，我们强调了毛皮养殖对基因组的影响不仅局限于养殖种群本身，还可能对野生种群造成深远的遗传后果。这些后果包括基因污染、适应性下降以及潜在的种群崩溃风险。同时，我们也指出，尽管基因组学为理解驯化过程提供了强有力的工具，但仅依赖单一方法可能无法全面揭示复杂的遗传机制。因此，需要综合多种分析方法，以更准确地评估种群的遗传结构和变化趋势。

此外，研究还揭示了毛皮养殖在不同地区的多样性。例如，北美的养殖种群主要来源于冰岛或挪威，而芬诺斯坎迪亚地区的养殖种群则可能源自冰岛、格陵兰和斯瓦尔巴等不同地区。这些发现有助于我们更好地理解毛皮养殖的地理起源和遗传多样性，为未来的研究提供了重要的参考。

最后，我们呼吁对毛皮养殖种群进行更多的基因组研究，以深入了解驯化过程及其潜在风险。通过这种方式，我们可以更好地制定管理策略，防止养殖种群对野生种群的基因污染，并为保护濒危物种提供科学依据。此外，随着环境变化和栖息地的演变，研究养殖种群与野生种群之间的基因交流及其对生态系统的潜在影响，将成为未来研究的重要方向。