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为探究红安格斯 × 中国草原红牛（RACS）杂交牛的遗传结构、多样性及选择信号，内蒙古自治区农牧业科学院等研究人员开展相关基因组分析。结果显示 RACS 杂交牛有独特遗传特征，含与免疫、抗寒和胴体性状相关区域。该研究为肉牛育种提供关键依据。
在肉牛养殖领域，提升牛肉产量和质量一直是关键目标。传统的选育方式在应对一些遗传力较低的性状时，效果并不理想，例如犊牛存活率、繁殖效率以及环境适应性等。这些性状对于肉牛生产至关重要，却难以通过常规的纯种选育得到显著提升。同时，随着全球气候变化和市场需求的不断变化，培育既适应环境又高产的肉牛品种迫在眉睫。在此背景下，杂交育种成为一种有效的解决途径。它能够集合不同品种的优势，利用杂种优势提高生产力。然而，对于红安格斯 × 中国草原红牛（RACS）这种杂交牛，其遗传机制尚不明确，亟待深入研究。
为了填补这一空白，内蒙古自治区农牧业科学院等研究机构的研究人员开展了一项全面的基因组分析研究。他们对 104 头 RACS 杂交牛和 15 头中国草原红牛进行基因分型，并结合其他 8 个肉牛品种和 1 个奶牛品种的公开基因型数据进行分析。最终，该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过对采集自中国内蒙古私人农场的牛血样进行基因分型，利用 GGP Bovine 100k SNP 阵列和 ARS-UCD1.2 基因组参考进行检测。然后，运用主成分分析（PCA）、ADMIXTURE 软件等进行群体遗传结构分析；通过计算FGRM、FHOM、FUNI和FROH等系数评估遗传多样性；借助 Fst 统计和 ROH 分析检测选择信号；利用 Variant Effect Predictor 工具和 DAVID 数据库进行基因富集分析。
群体遗传结构
研究人员通过主成分分析（PCA）发现，RACS 杂交牛群体在图中左角形成一个集群，与安格斯（ANG）和红安格斯（RAN）重叠，且靠近短角牛（SHO）。群体混合分析显示，当K=7时，RACS 杂交牛与 ANG、RAN、中国草原红牛（CRS）和蒙古牛（MON）混合。这表明 RACS 杂交牛与红安格斯的遗传关系更为密切，因为自 1997 年以来，CRS 不断与 RAN 杂交，使得 RAN 在杂交后代中遗传贡献较大。
基因组多样性
- 纯合片段（ROH）分析：CRS 和 RACS 杂交牛群体中每头牛的平均 ROH 数量和覆盖度最低。在所有研究群体中，1 - 2Mb 长度的 ROH 片段频率较高。MON 和 CRS 群体中短 ROH（1 - 2Mb）的比例最高，而 SHO 群体最低，RACS 杂交牛群体处于中间水平。
- 核苷酸多样性和近交系数：RACS 和 CRS 群体的平均核苷酸多样性最高，而赫里福德牛（HFD）和短角牛（SHO）最低。使用FGRM、FHOM和FUNI三种方法计算，RACS 群体的近交系数最低；使用FROH方法时，CRS 群体最低，RACS 群体次之 。
- 连锁不平衡和有效种群大小：所有群体中，随着 SNP 距离增加，连锁不平衡（LD）值下降。CRS 和 MON 的 LD 值最低，RACS 处于中等水平。所有品种的有效种群大小（Ne）在世代间均呈下降趋势，但在过去 15 代中，RACS 杂交牛的 Ne 高于 RAN 和 CRS。
选择信号
研究人员定义在超过 45% 的群体中出现的 ROH 为 ROH 岛。SHO 品种的 ROH 岛数量最多，MON 最少。RACS 品种在 BTA5 上有一个最大的 ROH 岛，包含与大理石花纹、免疫相关的基因。Fst 分析检测到多个候选基因和基因本体（GO）术语，如与抗寄生虫、抗菌防御反应以及葡萄糖代谢相关的基因和通路。
在讨论部分，研究指出杂交育种有效提升了本地品种的生产性能，同时保留了其适应环境的特性。RACS 杂交牛在保持遗传多样性和杂种优势方面表现良好，但仍需持续监测近交水平。研究还确定了多个与 RACS 杂交牛适应性和生产性能相关的候选基因，如 SYT10、USP18、CAMK1D 等。这些基因分别在生长、免疫、肌肉发育等方面发挥重要作用。
综上所述，该研究全面解析了 RACS 杂交牛的基因组特征，为肉牛育种提供了重要的理论依据。研究人员发现的候选基因和遗传标记，有助于后续精准育种，提高肉牛的生产效率和环境适应性。持续的基因组监测和合理的杂交育种策略，将推动肉牛产业的可持续发展。未来，结合更多的研究数据和先进技术，有望进一步优化肉牛育种方案，满足不断变化的市场需求和环境挑战。
