染色体易位与毛色侧化及性腺发育不全的关联研究：瑞典北部牛种群体遗传分析

本研究针对瑞典山地牛等本土牛种中普遍存在的毛色侧化(Cs)表型及其伴随的性腺发育不全(GH)问题，通过全基因组测序和多重PCR技术，揭示了染色体6至29的易位(Cs29)及其回复杂合易位(Cs6)的分布特征。研究发现Cs29在当代瑞典山地牛中仍保持44%的高频率，且与GH的遗传关联为育种改良提供了分子标记。该成果为保护本土牛种遗传资源提供了重要科学依据。

　　

在瑞典北部广袤的雪原上，一种被称为"Fj?llko"的瑞典山地牛以其独特的毛色侧化表型引人注目——身体两侧对称分布着鲜明色斑。然而这个美丽的特征背后，却隐藏着困扰育种者近百年的难题：约30%的个体会并发性腺发育不全(Gonadal Hypoplasia, GH)，导致繁殖障碍。自1930年代发现GH的遗传性以来，传统表型筛选虽使发病率从30%降至10%，但该性状仍持续存在，暗示着更复杂的遗传机制。

瑞典农业科学大学(Swedish University of Agricultural Sciences)的研究团队通过分析30头本土牛的全基因组数据，结合135份样本的多重PCR验证，首次系统揭示了Cs₂₉（6号染色体至29号染色体的500kb片段易位）和Cs₆（部分Cs₂₉序列回迁）两种结构变异在瑞典五大本土牛种中的分布规律。研究发现当代瑞典山地牛中Cs₂₉频率仍高达44%，且该易位包含的KIT基因（酪氨酸激酶受体基因）可能通过影响原始生殖细胞迁移导致GH。相关成果发表在遗传学经典期刊《Hereditas》上。

研究采用两项关键技术：基于全基因组测序（平均26X覆盖度）的深度覆盖分析，通过标准化测序深度识别易位区域；针对6个断点的多重PCR体系（A-E/y-B/α-β引物组合），可同时检测Cs₂₉（318bp）、Cs₆（525bp）和野生型（394bp）等位基因。样本涵盖1976-2015年历史样本和2023-2024年当代群体。

【全基因组序列深度分析】通过标准化测序深度发现，Cs₂₉杂合子表现为1.5倍覆盖度升高，纯合子达2倍。如图1所示，9号染色体特定区域的深度变化清晰区分了不同基因型，且KIT基因（ENSBTAG00000002699）正位于易位片段内。

【多重PCR群体筛查】当代瑞典山地牛中Cs₂₉频率（44%）较历史样本（56%）有所下降，但95%置信区间重叠显示差异未达显著水平（p=0.229）。值得注意的是，所有检测品种均携带Cs₂₉，而Cs₆在除Vaneko外的品种中均有分布（表3）。

【历史数据关联】与1930-1950年代GH发病率下降趋势（30%→5%）相对应，当代群体Cs₂₉频率降低可能反映表型选择的效果。但研究同时发现7头21世纪种公牛携带Cs₂₉，其中2头为纯合子，提示当前育种策略仍需优化。

这项研究首次证实Cs易位在瑞典本土牛种中的广泛存在，为GH的分子机制研究奠定基础。特别重要的是，建立的断点PCR方法可直接转化为育种检测工具——通过避免Cs₂₉携带者间的交配，在保持遗传多样性的同时控制GH。对于种群仅余7,802头的濒危品种而言，这种精准育种策略比传统表型筛选更能平衡性状改良与遗传保护的双重需求。未来研究需在临床确诊GH个体中验证Cs₂₉外显率，并评估不同选择强度对群体近交水平的影响。