牛、羊、鹿為什么有角？遺傳學(xué)給出答案

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科技日?qǐng)?bào)訊 （李曉春 張晴 記者史俊斌）牛、羊、鹿為什么有角，牛羊的角與鹿的角從遺傳發(fā)育上有何異同？日前，《科學(xué)》雜志在線刊發(fā)了西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院姜雨教授研究團(tuán)隊(duì)與西北工業(yè)大學(xué)等9家國(guó)內(nèi)外單位合作的研究論文《反芻動(dòng)物角發(fā)生發(fā)育和鹿茸快速再生的遺傳基礎(chǔ)》。從遺傳學(xué)角度首次提出反芻動(dòng)物的角具有相同的細(xì)胞起源——頭部神經(jīng)脊干細(xì)胞，其發(fā)育過(guò)程利用了基本相同的基因調(diào)控通路，為反芻動(dòng)物角具有單一的進(jìn)化起源和發(fā)生發(fā)育機(jī)制提供了證據(jù)。

草食動(dòng)物大多沒(méi)有尖牙利爪，角既是它們面對(duì)捕獵者的自衛(wèi)工具，也是同類間爭(zhēng)奪配偶和領(lǐng)地的主要工具，但角的存在非常不利于畜牧生產(chǎn)管理，并有極大的安全隱患。因此，育種工作者投入大量的精力選育無(wú)角的牛羊品種。那么牛角、羊角和鹿角的發(fā)育生長(zhǎng)是否由相同的基因通路控制？骨質(zhì)角是來(lái)自一次起源還是多次起源？一直是一個(gè)懸而未決的科學(xué)問(wèn)題。

西北農(nóng)林科技大學(xué)聯(lián)合西北工業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、丹麥哥本哈根大學(xué)、中科院昆明動(dòng)物研究所、四川養(yǎng)麝研究所、石河子大學(xué)、新疆畜牧科學(xué)院、深圳華大基因研究院和美國(guó)Recombinetics公司等9家單位，通過(guò)比較不同類型的反芻動(dòng)物基因組和多達(dá)270個(gè)轉(zhuǎn)錄組，發(fā)現(xiàn)羊角和鹿茸具有相似的基因表達(dá)模式，其特異高表達(dá)的基因主要募集來(lái)自在骨、皮膚、腦和睪丸組織表達(dá)的基因。這些角組織特異高表達(dá)基因，連同一些快速進(jìn)化基因都參與了神經(jīng)脊細(xì)胞遷移通路，從而從遺傳學(xué)角度首次提出反芻動(dòng)物的角具有相同的細(xì)胞起源——頭部神經(jīng)脊干細(xì)胞，為反芻動(dòng)物角具有單一的進(jìn)化起源提供了遺傳學(xué)證據(jù)，也為無(wú)角牛、羊的育種提供了理論基礎(chǔ)，并為通過(guò)基因編輯手段生產(chǎn)無(wú)角牛羊提供了關(guān)鍵靶基因。

[責(zé)任編輯：楊凡、梁延菊]

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