日本鹌鹑群体基因组学：揭示遗传多样性与驯化历程

日本鹌鹑（Coturnix japonica）是具有重要农业和科学价值的家禽品种。作为鸟类遗传学的模型生物，其发育快、遗传性状明显的特点使其成为研究驯化和进化过程的理想选择。在发表于《GigaScience》的最新研究中，我们发布了日本鹌鹑的染色体级基因组组装及群体基因组分析结果，阐明了其遗传多样性、驯化历史以及与育种选择相关的关键性状。

主要发现

• 高质量基因组组装：
  • 我们生成了 1.04 Gb 的基因组组装序列，其中 86.6% 的序列成功锚定到 30 条染色体上（28 条常染色体和 2 条性染色体 Z/W）。
  • 通过与鸡、火鸡基因组的比较分析，揭示了雉科（Phasianidae）内部的亲缘关系，澄清了长期以来关于进化分化时间的争议。
• 早熟性状的遗传基础：
  • 研究鉴定出 4 个与鹌鹑性成熟快相关的受正向选择基因，其中包括影响生殖时机的激素基因 FSHB。
  • 比较激素分析显示，鹌鹑体内的促卵泡激素 beta（FSHB）水平较高，这与其加速的生长速度和生殖周期密切相关。
• 群体基因组学与选择压分析：
  • 对 31 份鹌鹑样本（包括野生型、蛋用型和肉用型）的全基因组重测序显示，驯化品系中存在明显的选择扫荡区域（selective sweep regions），支持了蛋用和肉用性状经历了独立选择过程的假设。
  • Z 染色体上的一个 1.8 Mb 选择区域被发现与羽色相关，为育种计划提供了宝贵的遗传标记。
• 羽色性状的全基因组关联分析（GWAS）：
  • GWAS 在 Z 染色体上鉴定出一个与家养鹌鹑栗色/黄色羽毛变异强相关的单倍型块。
  • 研究锁定 CCDC171 为关键候选基因，这与此前在其他鸟类中发现的 TYRP1 色素基因有所不同。

研究感悟

该项目是与湖北省农业科学院合作开展的，我们团队主要负责高通量测序和基因组数据分析。通过利用大规模测序技术，我们成功地组装并分析了鹌鹑基因组，揭示了与驯化、选择和进化过程相关的重要遗传模式。这些发现为鹌鹑育种的遗传改良提供了核心资源，并对家禽基因组学研究具有广泛的借鉴意义。

研究全文可通过 GigaScience 在线访问。