2020年2月17日,，《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》在線發(fā)表了題為“Understanding divergent domestication traits from the whole-genomesequencing of swamp and river buffalo populations”的學(xué)術(shù)論文,，對(duì)水牛馴化起源問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,。該成果由廣西大學(xué),、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所,、中國(guó)科學(xué)院基因組研究所和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位合作完成,。

　　水牛,，被聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）贊譽(yù)為養(yǎng)活世界人口最多的大家畜。全世界家養(yǎng)化水牛主要分布在亞洲（97%）,。家養(yǎng)化水牛又分為沼澤型水牛（Bubalus bubaliscarabanesis）（2n="48）和河流型水牛（Bubalusbubalis" bubalis）（2n="50）,。沼澤型水牛性格溫順、耐力強(qiáng),，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)水稻耕種的主要?jiǎng)趧?dòng)力,；河流型水牛體格大、產(chǎn)奶量高,，主要為人類提供水牛肉和牛乳等優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白,。

　　本研究綜合應(yīng)用三代測(cè)序的PacBio數(shù)據(jù)、二代測(cè)序的Illumina數(shù)據(jù)和三維基因組Hi-C數(shù)據(jù),，組裝獲得2.631Gb/2.646Gb的沼澤型/河流型水牛的高質(zhì)量染色體級(jí)別參考基因組,，其中Scaffolds N50分別達(dá)到了117.3Mb/116.1Mb，沼澤型和河流型水?；蚪M注釋分別含有19,279和20,202個(gè)基因,，其BUSCO評(píng)估率分別為96.8%和96.0%。沼澤型水牛組裝出24對(duì)染色體的單倍型，河流型水牛組裝出25對(duì)染色體的單倍型,，其中河流型的9號(hào)染色體和4號(hào)染色體共同組成了沼澤型水牛1號(hào)染色體,。研究還對(duì)中國(guó)、印度,、巴基斯坦,、越南和意大利等15個(gè)國(guó)家28個(gè)采樣點(diǎn)共230頭水牛進(jìn)行了基因組重測(cè)序分析研究?；诨蚪M單拷貝基因序列變異繪制的系統(tǒng)發(fā)育樹,，估計(jì)沼澤型水牛和河流型水牛分化約在1.1Mya-3.5Mya。

　　本研究從基因角度探討了為何沼澤型水牛會(huì)擁有極大力氣,，同時(shí)又積極響應(yīng)人類命令并相互協(xié)作,？沼澤型水牛的Hippo信號(hào)通路最為富集，里面許多基因參與肌肉生成以及肌肉類型轉(zhuǎn)換（比如TEAD1）,，這些基因的選擇可能與沼澤型水牛作為役用動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的田間勞動(dòng)有關(guān),，有報(bào)道顯示水牛的牽引力是黃牛的1.5倍到2倍。其次重要的是催產(chǎn)素通路（Oxytocinsignaling pathway）的富集,，OXTR基因在沼澤型水牛中受到選擇,，有研究表示OXTR是調(diào)節(jié)人社會(huì)認(rèn)知和行為的關(guān)鍵基因，水牛對(duì)這一類基因的選擇可能促進(jìn)稻田耕作中牛響應(yīng)人類命令并相互協(xié)作的過(guò)程,。

　　該研究發(fā)現(xiàn)沼澤型水牛和河流型水牛共超過(guò)3000萬(wàn)個(gè)SNPs,，積累了全世界最豐富的水牛遺傳多樣性數(shù)據(jù)集合，沼澤型水牛和河流型水牛的遺傳多態(tài)性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)黃牛,，豐富的遺傳多樣性也說(shuō)明水牛育種強(qiáng)大潛力,，同時(shí)為培育性格溫順,、生長(zhǎng)速度快,、產(chǎn)奶量高、抗病力強(qiáng)且耐粗飼的理想的乳肉役兼用型中國(guó)水牛新品種奠定了基礎(chǔ),。

　　廣西大學(xué)在讀博士生羅西爾和周宇,、中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所張兵高級(jí)工程師、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)張毅副教授為該論文共同第一作者,，廣西大學(xué)劉慶友研究員和石德順研究員,、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所阮玨研究員為該論文的共同通訊作者。其中,，羅西爾和周宇為我所客座生,。