全基因组重测序揭示内蒙古本土牛品种遗传多样性与高原适应性遗传基础

《BMC Genomics》：Genetic diversity and adaptation to Mongolian Plateau environment of three Inner Mongolia indigenous cattle breeds

摘要

背景

本地牛品种的遗传多样性是畜牧业中的一项重要资源，反映了它们优良的性状以及对特定环境的适应能力。本研究调查了内蒙古地区三种本土牛品种（蒙古牛、孙牛和三河牛）的种群结构、遗传多样性和选择痕迹，旨在探究其环境适应性的遗传基础。

结果

我们收集了12个不同牛品种的277个全基因组重测序数据，其中包括来自内蒙古三种牛品种的137个新测序样本，并将其与140个公共数据进行了整合。种群结构和遗传多样性分析表明，蒙古牛和孙牛具有相对独立的遗传背景，而三河牛在遗传上更接近欧洲的商业牛品种。此外，选择信号和功能富集分析揭示了这些牛品种中与运动压力（如SNAP25、CHRNA4、CACNA1A、CACNA2D1、SGCD、ANKRD1）、寒冷压力（如CIRBP、EIF2AK4、VANGL2、CACNG4、CNCNA1C、IRX3）、缺氧压力（如ALKBH5、PLOD2、PECAM1、VEGFC、MB、EGR1、DPP4、FZD5）以及生理压力（如GNAT1、MEIS1、GRIK2、ATP8A2、GPX7、RORA）相关的一些基因。通过整合CattleGTEx资源，我们发现这些基因在心脏、垂体、下丘脑、肺、肝脏、脂肪组织和肌肉组织中表达显著升高，表明它们在心血管功能、体温调节、骨骼肌发育和能量代谢中起着重要作用。这也表明内蒙古地区的本地牛品种在适应长途游牧、寒冷、中度缺氧和季节性食物短缺方面具有独特的高原适应性。

结论

我们的研究结果为保护内蒙古本土牛品种的独特遗传多样性以及阐明其环境适应性的遗传基础提供了宝贵的资源。