中外团队揭示羊驼、美洲驼的起源与演变：受西班牙殖民影响

2020-07-07

2538

有“南美洲脊梁”之称的安第斯山脉是重要的物种驯化摇篮之一，许多驯养动物起源于此，其中包括羊驼（Vicugna pacos）和美洲驼（Lama glama）这两个具有经济价值的骆驼科驯化物种。然而，科学界对羊驼和美洲驼的起源和演变仍知之甚少。

国际上也存在争议，基于考古或形态学的研究认为，羊驼驯化自原驼（L. g. guanicoe）、骆马（V. v. vicugna）、或美洲驼和骆马的杂交，美洲驼则驯化自原驼；而基于少量分子标记的一些研究表明羊驼驯化自骆马，美洲驼驯化自原驼。

近日，基因组学领域权威杂志《基因组生物学》（Genome Biology）在线发表了由中国、英国、智利、秘鲁、丹麦等国家的科学家合作完成的一项研究，题为“Genomic analysis of the domestication and post-Spanish conquest evolution of the llama and alpaca”。研究发现羊驼和美洲鸵两个物种之间存在大范围的不对称基因渐渗现象。通过对渐渗发生时间及近期有效种群大小波动进行推断，研究揭示发生于16世纪30年代的西班牙殖民南美洲事件对当地传统畜牧业所造成的可能影响。

中国科学院动物研究所詹祥江研究员、英国卡迪夫大学Michael W. Bruford教授和山西农业大学董常生教授为该论文共同通讯作者。山西农业大学范瑞文教授、中国科学院动物研究所博士研究生谷中如、华大基因光宣敏工程师和智利比奥比奥大学的Juan C. Marin教授为共同第一作者。研究团队采集了安第斯山脉4个相关物种28个个体的血液样品，通过对全基因组序列分析和系统发生树构建，发现羊驼起源于骆马，而美洲驼则驯化自原驼。

通过对遗传结构和局部祖先推断（Local Ancestry Inference）分析，研究团队发现两个物种之间存在大范围的不对称基因渐渗现象：羊驼的基因渐渗率远高于美洲驼，羊驼中高达36%的基因组成分来自于美洲驼的渐渗，而羊驼渗入到美洲驼的基因组比例仅为5%。

强大的全基因组渐渗特征包括两个物种的嗅觉受体复合物、羊驼的高血压抗性、美洲驼的羊毛/纤维特征。美洲驼的驯化基因组特征包括雄性生殖特征，而羊驼的驯化基因组特征包括羊毛特征、嗅觉相关和缺氧适应特征。研究指出，这应该是造成以往相关研究存在争议的主要原因，因为线粒体DNA、微卫星或Y染色体上的分子标记无法从全基因组水平上揭示这一现象。

研究人员通过对两个方向的渗入片段构建“重组-衰减”模型，进一步发现，渐渗发生的时间大约为500年之前，与1530年代西班牙殖民南美洲时期相吻合。

值得一提的是，羊驼和美洲驼对于安第斯地区的经济和生活十分重要，羊驼毛可作为优质毛织品的原料，美洲驼是当地的主要驮畜之一。

更多科研干货资讯关注公众号“艾思学术+”

文章转摘只为学术传播，如涉及侵权问题，请联系我们，我们将及时修改或删除