古代DNA揭示了中国东北地区的猪驯化历史

《Journal of Genetic Engineering and Biotechnology》:Ancient DNA reveals pig domestication history in Northeastern China

【字体: 时间:2026年05月07日 来源:Journal of Genetic Engineering and Biotechnology 2.8

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  猪(Sus scrofa)约在10,000年前在近东和东亚被独立驯化。作为一种最早的家畜之一,其驯化过程与人类活动密切相关。先前的研究已确定青藏高原、黄河流域及长江中下游为中国本土猪种的主要驯化中心。然而,东北地区是否曾为另一个独立的驯化中心仍存争议。为解决这

  
猪(Sus scrofa)约在10,000年前在近东和东亚被独立驯化。作为一种最早的家畜之一,其驯化过程与人类活动密切相关。先前的研究已确定青藏高原、黄河流域及长江中下游为中国本土猪种的主要驯化中心。然而,东北地区是否曾为另一个独立的驯化中心仍存争议。为解决这一问题,研究人员从东北地区采集的猪牙样本中获得了十个近完整的线粒体基因组。通过系统发育分析,研究人员考察了这些古代个体与中国不同时期其他猪群之间的母系遗传关系。研究结果显示,中国东北地区存在一种现已灭绝的古代家猪谱系,且该地区古代与现代猪群之间不存在遗传联系。这些发现表明,现有的分子数据不支持东北地区作为独立的猪驯化中心。此外,研究证实了中国持续多样的人类文化如何显著影响了家猪有效种群规模(Effective Population Size, Ne)随时间的动态变化。
研究人员针对中国东北地区猪驯化历史的遗传学问题展开了深入探讨。该研究旨在厘清东北地区是否存在独立的猪驯化事件,并解析其与黄河流域、长江流域等其他潜在驯化中心之间的遗传联系。通过对古DNA(Ancient DNA, aDNA)的分析,研究人员揭示了该地区家猪的母系遗传结构及其种群动态变化,相关成果发表于《Journal of Genetic Engineering and Biotechnology》。
在研究技术方法方面,研究人员首先从黑龙江省哈尔滨、绥化及内蒙古新巴尔虎右旗采集了10份猪骨骼样本。随后,在专用的古DNA实验室中进行了样本处理,利用Illumina测序平台构建双链文库并进行高通量测序。研究人员将获得的序列比对至猪(Sus scrofa)线粒体参考基因组(GenBank: NC_000845.1),并下载了来自中国三个公认的猪驯化中心的野猪和家猪线粒体基因组序列进行联合分析。在此基础上,利用BEAST软件构建了时间校准的系统发育树(Time-calibrated phylogenetic tree),并采用贝叶斯天际线图(Bayesian Skyline Plots, BSPs)分析了母系有效种群规模的动态变化。
研究结果部分主要包括以下内容:
在数据与分子测年方面,研究人员成功获得了十个线粒体基因组序列,覆盖度在3倍至102倍之间。分子测年结果显示,样本年代跨度约为距今4,000年至近现代。结合下颌第三臼齿(M3)的测量结果,研究人员确认了样本的驯化状态。
在系统发育分析方面,最大分支可信度树(Maximum Clade Credibility, MCC)与最大似然树(Maximum-Likelihood, ML)均显示,来自东北地区的三个个体(CADG695, CADG692, CADG721)形成了一个独立且相对基部的分支,且不包含任何已知的现代家猪,暗示了一个已灭绝的母系谱系的发现。其余个体则主要与黄河流域的古代猪群聚为一支,未发现与长江流域或青藏高原猪群有明确遗传关联的证据。
在母系有效种群规模动态方面,贝叶斯天际线图显示,中国家猪的有效种群规模在过去50,000年间经历了显著波动。种群规模在约12,000年前保持相对稳定,随后略有下降并在约9,000年前达到最低点。此后,从8,000年前至3,000年前,种群规模经历了快速增长,随后在近3,000年内增速放缓。
讨论与结论部分指出,研究人员在东北地区发现了一种现已灭绝的家猪母系谱系,这种遗传多样性的丢失可能归因于遗传漂变、人工选择或农业系统的转变。尽管先前有观点认为东北地区存在独立的驯化事件,但本研究基于全线粒体基因组的证据显示,该地区的大多数古代家猪与黄河流域的古代猪群存在密切的遗传联系,不支持东北地区作为独立驯化中心的假说。相反,研究结果表明东北地区的家猪很可能源自黄河流域家猪谱系的扩散与扩张。此外,家猪种群动态的阶段性变化与中国从新石器时代中期到唐宋时期的人类文化连续性及大规模人口迁徙活动相吻合,反映了人类农业发展对家畜种群演化的深远影响。综上所述,该研究通过古DNA证据阐明了中国东北地区猪驯化的遗传历史,并揭示了人类活动对家猪种群动态的重要塑造作用。
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