大型肉鸽(Columba livia domestica)——来自中欧的遗传宝库

《Poultry Science》:Large-bodied squab pigeons ( Columba livia domestica) as a genetic treasure from Central Europe

【字体: 时间:2025年09月30日 来源:Poultry Science 4.2

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  本研究对北美洲、地中海及喀尔巴阡盆地等地的七个大型家鸽品种进行了多标记遗传分析,结合线粒体COI和13个微卫星位点,发现匈牙利品种(如匈牙利巨人鸽)具有独特遗传资源,而 Mondain 品种与其他遗传距离较远。分析表明,尽管人工选育历史悠久,家鸽遗传多样性仍较高,尤其是匈牙利本地品种。多标记方法有效揭示了品种间有限的遗传分化及基因流,强调了整合线粒体和核标记在品种识别与保育中的重要性。

  本研究聚焦于家鸽(*Columba livia domestica*)的遗传多样性与种群结构,特别关注来自北美、地中海和喀尔巴阡盆地的七种大型体型家鸽品种。通过结合13个核微卫星标记和线粒体细胞色素氧化酶I(COI)基因区域,研究团队对218个个体进行了分析,并在其中选取了51个样本进行线粒体DNA(mtDNA)研究。该研究设计旨在通过对比双亲和母系遗传模式,为家鸽的种群关系和遗传多样性提供更全面的理解。

研究发现,线粒体基因组的多样性在Runt(Hd=0.964)和匈牙利巨鸽(Hd=0.905)中达到最高,而在匈牙利Cropper鸽(Hd=0.583)中最低。这表明Runt和匈牙利巨鸽可能拥有更丰富的母系遗传资源,而匈牙利Cropper鸽的低多样性可能与历史上较狭窄的基因池有关。同时,微卫星分析显示所有品种都表现出正的近交系数,其中Buga鸽(FIS=0.502)的近交系数最高,提示可能存在近交或种群结构。在国际品种中,Mondain鸽与Runt鸽之间的遗传距离最大(布鲁沃距离:0.762),这为研究家鸽的种群关系提供了重要线索。

研究还揭示了24种独特的线粒体单倍型,其中13种仅见于匈牙利品种,反映了喀尔巴阡盆地在遗传资源上的丰富性。一个中心祖先单倍型(Hap_17)在所有地区中均存在,并且出现在38个个体中,这表明家鸽可能有一个共同的母系起源和一个驯化中心。这些结果不仅有助于理解家鸽的驯化历史,还为识别本地品种的遗传资源提供了基础,这些资源在可持续畜牧业中具有重要意义。

从实际应用角度看,本研究的成果对家鸽产业,尤其是针对本土品种的多样化市场拓展和新性能品种的开发具有重要参考价值。随着全球家禽遗传多样性的减少,特别是中国在家鸽肉生产方面的主导地位,保护和研究本地遗传资源显得尤为重要。此外,本研究的发现也为未来制定有针对性的选择和保护策略提供了科学依据。

在方法学上,本研究采用了多种分子标记技术,包括微卫星和线粒体DNA分析,以全面评估遗传多样性。微卫星标记因其较高的突变率,特别适合检测近期的人口动态变化,而线粒体DNA则能揭示更深层次的系统发育关系。尽管每种标记类型都有其局限性,例如线粒体DNA对种群内部多样性信息较少,微卫星标记标准化难度较高,但它们的结合使用能够提供更加完整的遗传图景。研究中还提到,尽管有少数研究同时应用了这两种标记,但本研究是首个在欧洲范围内对同一批个体进行两种标记分析的案例,为家鸽遗传多样性研究提供了新的视角。

在数据分析方面,本研究利用了多种统计工具和软件,如GenAIEX、R、Arlequin和MEGA等,以计算遗传多样性参数、固定指数、基因流和变异分析。研究结果显示,微卫星标记在检测种群分化方面具有更高的分辨率,而线粒体DNA分析则有助于理解更古老的种群关系。此外,基于布鲁沃距离的热图分析进一步支持了种群间关系的多样性,表明某些品种可能具有复杂的遗传结构或来自多个基因源。

通过结构分析,研究发现家鸽种群具有一定的遗传结构,其中K=4和K=5的划分显示出不同的遗传组成。这一结果提示,尽管种群间存在一定的遗传差异,但大部分遗传变异仍存在于个体层面。这可能与家鸽的短驯化历史、频繁的杂交和共享的祖先有关。同时,某些品种如匈牙利Cropper鸽和Buga鸽显示出较高的近交系数,这可能与其较小的种群规模和严格的选育实践有关。相比之下,Mondain鸽显示出较低的近交系数和较高的遗传多样性,这可能与其混合的祖先背景和相对开放的选育策略有关。

此外,研究还探讨了家鸽的种群历史和动态变化。通过不匹配分布分析,研究发现不同品种的种群历史存在显著差异。例如,Buga鸽显示出多个不匹配峰值,可能暗示种群内部存在复杂的结构或历史事件,如瓶颈效应或基因流动。而Mondain鸽则表现出较高的遗传多样性,这可能与其在不同地区的发展和多样化的选育目标有关。这些发现不仅有助于理解家鸽的进化历史,还为未来的育种和保护工作提供了科学支持。

本研究的局限性在于部分品种的样本数量较少,这可能影响结果的精确性。因此,研究团队强调需要更多的数据来进一步验证和细化种群间的遗传关系。同时,研究也指出,线粒体DNA分析对样本数量变化的敏感度较低,而微卫星标记则可能因突变率不同而产生不同的分化信号。因此,综合使用多种分子标记对于准确评估家鸽的遗传多样性至关重要。

总的来说,本研究通过综合分析微卫星和线粒体DNA数据,揭示了家鸽种群的遗传结构和多样性模式。这些发现不仅有助于理解家鸽的驯化历史和种群动态,还为家鸽产业的可持续发展提供了科学依据。未来的研究可以进一步扩大样本量,结合更多遗传标记,以更全面地揭示家鸽的遗传特征和种群关系。同时,保护和利用本地遗传资源对于维持家鸽种群的多样性具有重要意义,特别是在面对全球家禽遗传多样性下降的背景下。
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