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“基因组时间旅行”用于发现新的遗传特征,从而繁殖出更具生产力和弹性的非洲牛

时间:2022-02-16 18:58:06来源:

这项新研究部署了先进的工具,以追溯1000年非洲牧民牛的繁殖,并确定特征,以帮助牛在狂热,干旱和疾病加剧的情况下生存。

科学家今天(2020年9月28日)宣布在非洲牛群中发现了一套新的详细遗传标记和信息,这些信息与有价值的特征相关,例如耐热和耐旱,控制炎症和and虫侵袭的能力以及对棉花的抗性毁灭性的牲畜疾病,例如锥虫病。

这项发现发表在十月份的《自然遗传学》上,源于首尔国立大学(韩国)位于亚的斯亚贝巴和内罗毕的国际家畜研究所(ILRI)的科学家们共同努力,对172头本地牛的基因组进行了测序。 ),农村发展局(大韩民国,RDA),喀土穆大学(苏丹),热带畜牧遗传与卫生中心(苏格兰CTLGH),瑞典农业科学大学(瑞典)和诺丁汉大学(美国)王国)。他们想了解如何-在花了数千年的时间限制在非洲次区域不断变化的拼凑而成之后-牛在上个千年里迅速发展,其特征使它们得以在整个非洲大陆上繁衍生息。

“我们相信,这些见识可用于培育具有欧洲和美国牲畜某些特质的新一代非洲牛-每头牲畜生产更多的牛奶和肉-但具有丰富的特征,使非洲牛更具韧性ILRI的首席科学家,诺丁汉大学遗传学教授和CTLGH的项目负责人Olivier Hanotte说,他领导了ILRI的工作。

Hanotte和他的同事们进行了一种“基因组时间旅行”,这首次使科学家们得以追溯使非洲牛具有如此适应能力的基因旅行。他们发现了ILRI LiveGene计划负责人,CTLGH副主任史蒂夫·肯普(Steve Kemp)所描述的是750到1050年前发生的“进化颠簸”:亚洲牛品种进入东非,其遗传特征会导致牛的生产在苛刻的非洲环境中成为可能。

基因组测序工作产生的证据表明,土著牧民开始用亚洲称为牛磺酸的牛种开始繁殖被称为Zebu的亚洲牛。特别是,封牛提供的特征使牛能够在非洲之角典型的炎热干燥气候下生存。但是通过将两者交叉,出现的新动物也保留了金牛座的能力,使其能够在潮湿的气候中生存,在这些潮湿的气候中,诸如锥虫病等病媒传播的疾病很常见。

ILRI首席科学家Ally Okeyo Mwai说:“牲畜,尤其是牲畜,可能会引起争议,但如果没有牲畜,非洲将有数百万人被捕猎以获取蛋白质。”“那将破坏非洲环境及其令人难以置信的野生动植物。”

现在,重要的是要利用各种自然遗传资源,这些资源使非洲牛具有足够的韧性,可以可持续地满足非洲对牛奶和肉类不断增长的需求,同时最大程度地减少牲畜产量增加带来的负面影响。对于非洲的许多家庭,尤其是最贫穷的家庭来说,牲畜尤其是牛仍然是家庭最有价值的资产。它们提供了蛋白质和微量营养素的重要来源以及收入,用于支付学费之类的费用。它们还为农作物提供肥料,一些非洲牛品种可以在无法支持粮食作物的条件下生存,从而为农民提供了应对气候变化的潜在适应策略。

哈诺特说:“我们很幸运,牧民是这样熟练的育种者。”“他们留下了宝贵的路线图,为在ILRI和其他地方正在进行的努力以平衡非洲的牲畜生产力与复原力和可持续性做出努力。”

肯普说:“通过研究土著牛的基因组可以看出,为适应环境而进行的育种一直是非洲成功畜牧业生产的关键。”“这必须成为我们未来开发更具生产力,更具可持续性的动物的努力的因素。如果目标是纯粹的生产力,那么您注定要失败。”

ILRI局长吉米·史密斯(Jimmy Smith)说:“重要的是要了解牲畜育种对维持非洲社区的健康和财富起着至关重要的作用。”“指导过去努力的重点在于抗灾育种,这为今后的工作绘制了一块试金石,以规划撒哈拉以南非洲牲畜生产的可持续发展之路。”

参考:Kwondo Kim,Taehyung Kwon,Tadelle Dessie,DongAhn Yoo,Okeyo Ally Mwai,Jisung Jang,Samsun Sung,SaetByeol Lee,Bashir Salim,Jaehoon Jung,Heesuye提出的“非洲土著动物的镶嵌基因组作为非洲牧民的独特遗传资源” Jeong,Getinet Mekuriaw Tarekegn,Abdulfatai Tijjani,Dajeong Lim,Seoae Cho,Song Jong Oh,Hak-Kyo Lee,Jaemin Kim,Chongwon Jeong,Stephen Kemp,Olivier Hanotte和Heebal Kim,2020年9月28日,自然遗传学.DOI:
10.1038 / s41588-020-0694-2

关于国际畜牧研究所(ILRI)

国际畜牧研究所(ILRI)是一家非营利性机构,通过低收入国家中低收入国家的人们的牲畜来改善他们的生活,生计和土地,这些动物仍然是发展中国家小规模农业和企业的支柱。ILRI是由肯尼亚和埃塞俄比亚共同主办的国际农业研究磋商小组研究中心,在非洲和亚洲设有14个其他办事处。

致谢

这项工作得到了大韩民国农村发展管理局下一代BioGreen 21计划和后基因组计划(项目号PJ01323701和PJ01040601)的资助。国际农业研究磋商组织畜牧和鱼类协调研究项目(乌干达和埃塞俄比亚),喀土穆大学(苏丹)和国家生物技术发展局(NABDA)(尼日利亚)为牛群抽样提供了支持。以下机构及其人员为非洲牛的采样提供了帮助:ILRI Kapiti牧场;动物资源,渔业和牧场部(苏丹); Ol Pejeta保护区(肯尼亚);生物多样性研究所(埃塞俄比亚);以及来自埃塞俄比亚,肯尼亚,乌干达和苏丹的兽医服务主管和养牛者。ILRI牲畜基因组计划由国际农业研究磋商组织畜牧研究计划(CRP畜牧)支持,该计划由国际农业研究磋商组织信托基金的捐助者支持。这项研究部分由比尔和梅琳达·盖茨基金会资助,并由英国外国,联邦和发展办公室(赠款协议OPP1127286)在英国的支持下,由热带畜禽遗传与健康中心(CTLGH)联合发起,该中心由爱丁堡大学SRUC(苏格兰农村学院)和国际畜牧研究所。

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