2023-04-20 阅读:1690
成果名称:藏鸡、藏獒和藏猪低氧适应的生理与遗传机制
主要完成人(单位): 苟潇(云南农业大学) 张浩(中国农业大学)
杨舒黎(云南农业大学) 毛华明(云南农业大学) 严达伟(云南农业大学)鲁绍雄(云南农业大学) 鲍海港(中国农业大学)
成果简介:
项目在教育部科学技术研究重大项目及3项国家自然基金的大力支持下,首次以藏鸡胚胎为胚胎模型、以茶马古道滇藏线连续海拔犬种为群体对象、以藏猪为出生后个体模型,紧密围绕高原动物低氧适应,历经10年,系统深入开展了低氧适应的血液生理、酶活性、蛋白结构、表达调控、遗传效应到群体基因组学研究,获得了以下创新性研究成果:
1、藏鸡具有提高孵化率的遗传效应(约20%),藏鸡胚胎是低氧适应的胚胎模型;藏鸡胚胎红细胞和血红蛋白上未表现低氧适应性,且血氧含量仍不足;藏鸡胚胎型血红蛋白αD 亚基突变(Met-32D(B13)-Leu)增加血红蛋白氧亲和力,为低氧功能位点。藏鸡胚胎具有高的糖酵解能力,其糖酵解关键酶(PGK,ALD-C)基因调控区新增加了低氧应答元件(HRE);藏鸡胚胎具有强的线粒体呼吸功能,其ND5基因C1627A突变提高了胚胎脑线粒体的呼吸控制率。
2、藏獒具有降低血红蛋白浓度(13g/L)的遗传效应;EPAS1和HBB基因是藏獒低氧正选择信号最强的基因,藏獒与高原民族存在低氧趋同进化;藏獒血红蛋白HBB基因Gly-α13-Ser和Leu-α14-Met位点导致血红蛋白氧亲和力增加,动脉血氧饱和度(SaO2)仍正常(96%);藏獒EPAS1基因位点G305S对PAS-B结构域有热稳定作用,具有降低血红蛋白浓度(15g/L)的遗传效应。
3、藏猪本地驯化,具有独立遗传背景;藏猪具有降低Hb浓度的生理效应;藏猪TMPRSS6基因第10内含子缺失1个低氧应答原件(HRE),缺失型等位基因频率随海拔升高而升高,导致该基因mRNA和蛋白表达量明显降低,且CGTG缺失具有降低Hb浓度(10 g/L)的遗传效应,为低氧适应功能位点。
4、本研究首次以藏鸡胚胎为胚胎模型、以茶马古道滇藏线连续海拔犬种为群体对象、以藏猪为出生后个体模型,开展低氧适应的血液生理、酶活性、蛋白结构、表达调控、遗传效应到群体基因组学研究,均为动物低氧适应研究范例;由于茶马古道连续海拔畜种为我国仅有,相关抗逆性状遗传机理研究成果体现为原创性、前瞻性和引领性;揭示高原动物低氧适应生理与遗传机制,发掘低氧适应功能基因和位点,为云南高原山地动物种质创新和开发奠定了分子基础。
5、项目共发表论文66篇,其中SCI论文20篇,SCI总影响因子45.36,单篇影响因子达14.63,他引总次数184次,SCI他引次数总计145次,影响因子超过5.0的引文13篇,被Nature genetics引用3次。出版《现代农业高新技术成果丛书:藏鸡高原低氧适应的生理与遗传基础》专著1部(30万字)。