基因组时间旅行：培育高产高抗非洲牛

研究中非洲牛品种的历史起源 国际家畜研究所供图

多个非洲牛品种 国际家畜研究所供图

在非洲牛群中发现的一组新的遗传标记和信息，将有助于未来繁殖出更具生产力和抗性的非洲牛。

近日，《自然—遗传学》在线发表了上述由国际家畜研究所等多个国际团队合作的成果。这些遗传标记和信息与耐热、耐旱、控制炎症、抗蜱虫，以及抵抗锥虫病等毁灭性家畜疾病等重要性状相关。

基因组时间旅行

主持这项研究的国际家畜研究所首席科学家、英国诺丁汉大学教授Olivier Hanotte介绍，为了搞清楚非洲牛是如何在非洲不同地区数千年的跌荡中，在约一千年时间里迅速演化出独特的性状并使其成功地在整个非洲大陆繁衍生息，他们对172头非洲牛的全基因组进行了测定，追溯过去1000年中非洲牧民牛育种的历程。

埃塞俄比亚的巴希尔达尔大学科学家Getinet Mekuriaw Tarekegn说：“我的童年时期，当我在埃塞俄比亚的高地放牛时，父亲会说：‘养好牛，管好牛，喂好牛，从总体上赏识它们，作为回馈，它们会把全部奉献给你，让你能永远安全地生活’。后来，作为一名研究人员，我意识到，只要珍惜包括牛在内的所有家畜，我们就能从其独特的基因组背景出发，进一步探究它们的独特品质，从而改善我们的生活和生计。”

Hanotte说：“我们相信，这些新的视野可用于培育表现更丰富嵌合性状的非洲牛，使得它们既具有欧洲和美洲家畜的某些特质，即个体的产奶和产肉水平更高，但同时也表现非洲牛的更强抗性和可持续性。”

Hanotte和他的同事们开启了一种“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优异适应能力的遗传学旅行。

国际家畜研究所LiveGene计划负责人Steve Kemp将其描述为750到1050年前的“进化颠簸”：亚洲牛品种那时到达东非，它们所携带的特殊遗传特征使得在多样化和苛刻的非洲环境中开展养牛业成为可能。

通过基因组测序获得的证据表明，土著牧民开始用亚洲称为瘤牛的牛种与东非称为普通牛的当地品种进行杂交繁育。

特别庆幸的是，瘤牛所携带的特征使其能够在非洲之角典型的炎热、干燥气候下生存。而且，通过将两者进行杂交，新的后代保留了普通牛的潜能，以抵抗潮湿的气候。在潮湿环境中，诸如锥虫病等媒介传播的疾病很常见。

培育更好的非洲牛

国际家畜研究所的首席科学家兼非洲乳品遗传增益计划负责人Ally Okeyo Mwai说：“家畜，尤其是牛，可能会引起争议。但是如果没有它们，非洲可能会有数百万人要通过捕猎来获取蛋白质，那势必会破坏非洲环境及其令人难以置信的野生动植物的多样性。”

现在，人们要利用这些自然遗传资源，让非洲牛具有足够强的抗性，同时可持续地满足非洲对牛奶和肉类不断增长的需求，同时也最大程度地减少家畜生产增加所带来的负面影响。

对于非洲的许多家庭，尤其是最贫穷的家庭来说，家畜，尤其是牛，仍然是其最有价值的财产。它们既是蛋白质和基础营养的重要来源，也是用于支付学费之类的重要收入。它们还为农作物提供肥料。有些非洲牛品种可以在无法开展粮食生产的条件下生存，从而为农民提供应对气候变化的潜在适应策略。

Hanotte进一步说：“我们很幸运，牧民们是如此熟练的育种者，他们留下了宝贵的路线图，这为国际家畜研究所和其它机构正在开展的探索奠定了基础，促使我们能在非洲的家畜生产力与抗性、可持续性之间找到一个新的平衡。”

Kemp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畜牧生产成功的关键。这必须成为我们未来开发具有更高生产力、更可持续性动物资源的前提。

国际家畜研究所所长Jimmy Smith说：“重要的是要了解家畜育种对维持非洲地区的健康和财富所起到的至关重要的作用，指导我们过去探索的重点在于抗性育种，这将成为今后促进撒哈拉以南非洲畜牧业可持续发展的试金石。”

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41588-020-0694-2

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