牛、羊、鹿為什麼有角?遺傳學給出答案
2019年06月24日09:40

  來源:科技日報

  科技日報訊 (李曉春 張晴 記者史俊斌)牛、羊、鹿為什麼有角,牛羊的角與鹿的角從遺傳發育上有何異同?日前,《科學》雜誌在線刊發了西北農林科技大學動物科技學院薑雨教授研究團隊與西北工業大學等9家國內外單位合作的研究論文《反芻動物角發生發育和鹿茸快速再生的遺傳基礎》。從遺傳學角度首次提出反芻動物的角具有相同的細胞起源——頭部神經脊幹細胞,其發育過程利用了基本相同的基因調控通路,為反芻動物角具有單一的進化起源和發生發育機製提供了證據。

  草食動物大多沒有尖牙利爪,角既是它們面對捕獵者的自衛工具,也是同類間爭奪配偶和領地的主要工具,但角的存在非常不利於畜牧生產管理,並有極大的安全隱患。因此,育種工作者投入大量的精力選育無角的牛羊品種。那麼牛角、羊角和鹿角的發育生長是否由相同的基因通路控製?骨質角是來自一次起源還是多次起源?一直是一個懸而未決的科學問題。

  西北農林科技大學聯合西北工業大學、中國農業科學院、丹麥哥本哈根大學、中科院昆明動物研究所、四川養麝研究所、石河子大學、新疆畜牧科學院、深圳華大基因研究院和美國Recombinetics公司等9家單位,通過比較不同類型的反芻動物基因組和多達270個轉錄組,發現羊角和鹿茸具有相似的基因表達模式,其特異高表達的基因主要募集來自在骨、皮膚、腦和睾丸組織表達的基因。這些角組織特異高表達基因,連同一些快速進化基因都參與了神經脊細胞遷移通路,從而從遺傳學角度首次提出反芻動物的角具有相同的細胞起源——頭部神經脊幹細胞,為反芻動物角具有單一的進化起源提供了遺傳學證據,也為無角牛、羊的育種提供了理論基礎,並為通過基因編輯手段生產無角牛羊提供了關鍵靶基因。

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