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牛、羊、鹿為什麼有角?遺傳學給出答案

來源: 時間:2019-09-28

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S9入圍賽菠菜日報訊 (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S9入圍賽菠菜大學動物S9入圍賽菠菜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,角既是它們麵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S9入圍賽菠菜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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