研究揭示锐目猎犬的群体历史及擅长奔跑的遗传机制

　　家犬约在1万五千年前到4万年前从欧亚大陆的灰狼驯化而来，现已培育超过400个品种。而多数品种均是在距今200年内的维多利亚时期或更晚的时间培育出的。锐目猎犬是一类辅助早期人类狩猎的家犬品种。这类家犬依靠视觉辨认目标并高速奔跑进行捕猎。有的锐目猎犬品种甚至具有8000年的种群历史。不同品种的锐目猎犬均具有细长的四肢、深而窄的胸腔、低体脂率和特化的心血管系统等表型特征，但遗传基础不清楚。

　　为解析锐目猎犬的群体历史和表型特征的遗传机制，中国科学院昆明动物研究所研究员张亚平团队与王国栋团队，联合瑞典皇家理工学院教授Peter Savolainen团队、俄罗斯科学院生态与进化研究所研究员Andrey Dmitrievich Poyarkov团队、伊朗克尔曼沙希德贝赫什提大学教授Ali Esmailizadeh团队，利用128只锐目猎犬、50只品种犬、60只土狗和31只灰狼的全基因组数据，进行了群体历史和全基因组选择信号扫描分析。研究发现，在群体聚类分析中，来自非洲、欧洲和中东的锐目猎犬分别与相近地区其他家犬具有最近的聚类关系。群体历史模拟发现多起源历史模型有最高的似然值。研究认为，尽管锐目猎犬具有相似的表型但具有多起源的遗传特征，可能是各地育种者在当地分别培育的。研究还发现，来自非洲的锐目猎犬具有与欧亚大陆古代灰狼样品的基因交流，暗示非洲的锐目猎犬可能具有更古老和复杂的种群起源。

　　在全基因组选择信号扫描中，研究发现尽管不同地区的锐目猎犬受正选择基因列表有很大不同，但锐目猎犬位于ESR1基因的chr1:g.42,177,149 T>C的突变频率均显著高于它们的背景群体。JASPAR数据库预测到该突变可能影响到与转录因子STAT5A的结合。荧光双报告实验证明该突变通过影响Stat5a和ESR1的结合降低了ESR1的表达量。此外，不同地区的锐目猎犬在JAK2基因上共享相似的单倍型，欧洲和中东锐目猎犬中比当地其他家犬在JAK2基因上chr1: g.93,277,007 T > A具有显著高的突变型频率，且该突变通过影响Sox5和JAK2的结合降低了JAK2的表达量。研究通过查阅文献提出，ESR1的表达量降低可能有助于锐目猎犬降低体脂、增加骨骼肌重量和骨密度，而JAK2的表达量降低则可能有助于保护心血管系统。

　　近日，相关研究成果以Multiple origins and genomic basis of complex traits in sighthounds为题，发表在《分子生物学与进化》（Molecular Biology and Evolution）上。研究工作得到春城高层次创新创业团队项目、国家自然科学基金、国家重点研发计划和科学院青年创新促进会等的支持。