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中國古代家犬線粒體全基因組研究獲進展

2020-01-14 古脊椎動物與古人類研究所
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  2020年18日,《分子生物學與進化》(Molecular Biology and Evolution)在线发表了中国科学院古脊椎動物與古人類研究所古DNA實驗室研究員付巧妹團隊與中國科學院昆明動物研究所陝西省考古研究院浙江省文物考古研究所蘭州大學和四川大學等合作完成的關于中國古代家犬線粒體全基因組的研究成果。研究結果表明,所獲得的26例中國古代家犬線粒體基因組大多(18/26)屬于A2單倍型,並且可能與現生的澳洲野犬及太平洋島嶼殖民時代之前的家犬直接相關。研究推測A2單倍型的家犬可能曾廣泛分布于長江黃河流域並占據主導地位,後期擴散到中國南方東南亞新幾內亞澳大利亞及太平洋的島嶼上。

  東亞南方是遺傳學研究認爲的家犬可能的起源地,但是與考古學的證據相沖突。家犬的古代遺存在中國北方地區較爲常見,而且相對時間也較早,所以動物考古學研究更傾向于認爲家犬起源于中國北方,或者首先在中國北方出現。中國南方地區可能是受到骨骼遺存保存條件的限制,發現于浙江田螺山遺址距今約7000年前,屬于新石器時代較早期的遺址之一。這一遺址發現的田螺山個體在網絡結構圖上處于所有A2單倍型個體的中心位置,及在系統進化樹上處于所有A2單倍型個體的基部,說明這一個體可能與A2單倍型祖先群體相關。另外,包括A2單倍型在內,約7000-2000年前這一區域至少存在有4種隸屬A單倍型的亞型,然而現在生活在這一區域的絕大多數家犬屬于A1單倍型,這一地區的家犬可能在2000年以來遭受了較大的種群替換,尤其是長江以北的地區。

  中國是世界上最早的農業中心之一,在中國北方地區種植小米的曆史至少可以追溯到8000年前。研究發現在約7500年前家犬有一個明顯的種群擴增,這與中國農業起源及人群數量擴張相吻合。這也暗示著A2支系的家犬可能迅速地隨著農業人群的擴張到達整個長江黃河流域。A2支系的家犬在中國古代家犬樣品中非常常見,但是在2000年以來被A1單倍群的個體大量替代。在可能替代事件發生之前,有一些A2类型的家犬已经成功地向南扩散到澳大利亚、太平洋岛屿以及向北扩散到东西伯利亚的极地地区。殖民时代前的太平洋岛屿家犬可能从长江黄河流域起源,经東南亞大陆印度尼西亞到太平洋深處的不同島嶼,這一支系的家犬可能隨著前南島語系人群和南島語系人群一同擴散。

  該研究首次系統地開展了中國古代家犬線粒體全基因組的研究工作。以後的研究還需要加入更多的東亞地區和相鄰地區的古代樣品的線粒體基因組和核基因組信息,特別是東亞南部的樣品,能夠對家犬的遺傳曆史和擴散路線有更明晰的結論。

  本文的通訊作者爲付巧妹王國棟和胡松梅,第一作者爲博士生張明。該研究得到國家重點研發計劃中科院戰略性先導科技專項(B類)國家自然科學基金科學探索獎及霍華德休斯醫學研究所的支持。

  論文链接

  圖1 A)采集的古代樣品分布情況;(B)單倍型A的几种亚型在中国、東南亞、太平洋岛屿上的组成情况;(C)以A2單倍型構建的鄰接法網絡關系圖,浙江田螺山的個體處于中心位置,代表A2單倍型的基礎類群;(D)以單倍型A構建的貝葉斯系統進化樹A2單倍型部分;(E)貝葉斯種群增長圖。(張明供圖)

图2 红色区域代表了澳洲野犬、新幾內亞歌唱犬和殖民时代之前的太平洋家犬的可能起源地。(張明供圖)

打印 責任編輯:葉瑞優

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