Hippo通路調節器官大小。A大熊貓中相對較小的內(nei) 髒器官（肝、腎、腦）；b熊貓Hippo通路上快速進化的基因以及CNE元件

大熊貓的DACH2基因的調控元件丟(diu) 失情況示意圖

近日，浙江大學聯合深圳華大生命科學研究院、中國大熊貓保護研究中心等單位，發布大熊貓高質量基因組研究成果，首次揭示熊貓秦嶺亞(ya) 種基因組，並結合群體(ti) 數據對大熊貓獨特的生物學特征進行了分析，相關(guan) 成果將為(wei) 熊貓的繁育、管理和保護工程起到積極作用。

這一成果發布在《科學通報》期刊，論文的第一作者為(wei) 浙江大學生命科學學院博士生光宣敏，通訊作者為(wei) 浙江大學生命科學學院教授方盛國和深圳華大生命科學研究院研究員劉歡等。

科研人員通過對四川和秦嶺兩(liang) 個(ge) 亞(ya) 種的對比發現，四川亞(ya) 種在影響受精的IQCD基因上受到強烈的正選擇作用，由此可知四川亞(ya) 種的繁殖力比秦嶺亞(ya) 種高。

如何讓大熊貓更好繁衍？方盛國認為(wei) 此項研究結果，提示大家需要在人工飼養(yang) 繁殖和野外就地保護繁育兩(liang) 個(ge) 方麵開展精準的遺傳(chuan) 管理工作。

方盛國建議，要加快同一亞(ya) 種內(nei) 大熊貓破碎化小種群之間的基因交流，這有助於(yu) 減少近親(qin) 繁殖和遺傳(chuan) 衰退問題。“由於(yu) 秦嶺亞(ya) 種棲息地受到人類活動的影響，變得四分五裂。”他認為(wei) ，要恢複它們(men) 的棲息地，加快秦嶺山係內(nei) 部小種群之間的交流。

但同時必須看到，在加強棲息地保護時，要阻斷兩(liang) 個(ge) 亞(ya) 種的接觸。“除非是到了極端的保種情況，兩(liang) 個(ge) 亞(ya) 種間就應盡量避免交配繁殖，否則產(chan) 生的子代個(ge) 體(ti) 的繁殖力可能會(hui) 被削弱，這對四川亞(ya) 種種群來說是極為(wei) 不利的。”方盛國表示，對瀕危動物的保護最終目的還是要讓它們(men) 適應野外生存。如果不注重基因的保護，人為(wei) 打亂(luan) 原有的野外種群關(guan) 係，可能會(hui) 因遺傳(chuan) 多樣性的喪(sang) 失而使物種走向衰退。

早在2005年，方盛國便對大熊貓進行了分類研究，在已有的四川亞(ya) 種基礎上，首次科學提出並命名了大熊貓的秦嶺亞(ya) 種。

這兩(liang) 個(ge) 亞(ya) 種分布在四川、陝西和甘肅三省交界的高山峽穀地區。除此之外，這次運用的第三代基因組測序技術，較過去得到了更加清晰的基因像素圖片。“這次基因組片段的連續性提高了200倍，讓熊貓的基因組成細節更加清楚。”方盛國介紹。

在曆時3年多的研究中，團隊通過對遺傳(chuan) 變異等的綜合評估研究，明確界定了兩(liang) 個(ge) 熊貓亞(ya) 種開始分化的時間，是距今1萬(wan) 到1.2萬(wan) 年前。也就是說大熊貓的兩(liang) 個(ge) 亞(ya) 種兄弟，已有1萬(wan) 餘(yu) 年未曾謀麵。

誕生於(yu) 800萬(wan) 年前的熊貓，經曆了地球的滄桑巨變。在距今2.4萬(wan) 年到1萬(wan) 年前的兩(liang) 次大冰川中，北方的熊貓滅絕，隻留下了秦嶺中部的一個(ge) 小種群和四川相嶺的一個(ge) 小種群。科研人員對四川亞(ya) 種和秦嶺亞(ya) 種的基因組分析發現，此次分化後的秦嶺亞(ya) 種熊貓，就再也沒有跨出黃河流域，在遺傳(chuan) 變異方麵顯得非常保守，近萬(wan) 年來沒有大的變化。而四川亞(ya) 種，其遺傳(chuan) 變異性就相對較大，遺傳(chuan) 多樣性較為(wei) 豐(feng) 富，更加適應野外生存。

“對熊貓分化的尋根問祖，既有助於(yu) 清晰了解熊貓家族的發展曆程，又可為(wei) 生物地理和氣候變化等領域的研究提供重要的借鑒參考。”方盛國介紹，秦嶺亞(ya) 種是大熊貓這個(ge) 古老物種的祖脈，是當代大熊貓的原始種群。

科研人員在基因分析中找到了進化的奧秘。他們(men) 發現大熊貓Hippo通路上基因快速進化，一些調控元件上存在特異性突變。

竹子的營養(yang) 畢竟是有限的，因此人們(men) 常常看到大熊貓需要不斷的吃竹子，才能補充養(yang) 分，通常每天有14個(ge) 小時以上的時間在啃食竹子。

“這項研究的難度不在於(yu) 對數據的宏觀分析，而是在於(yu) 通過長久的研究不斷積累、發現科學問題，進而靶向到基因找到問題症結。” 有著近30年熊貓研究經曆的方盛國介紹說。

影響一個(ge) 物種能否長期生存，關(guan) 鍵因素是生殖能力與(yu) 免疫能力。在對大量的數據研究中，研究團隊通過比較基因組學的分析發現，大熊貓生殖係統中的關(guan) 鍵基因存在丟(diu) 失。

兩(liang) 個(ge) 亞(ya) 種大熊貓基因組上的DACH2基因調控元件特異性丟(diu) 失，並在SYT6基因發現特異性位點突變。已有的研究證明前者與(yu) 生殖係統中米勒管的發育有關(guan) ，突變會(hui) 引起卵巢早衰並影響繁育。而後者則與(yu) 精子的形成緊密相關(guan) 。科研人員認為(wei) ，這些變化可能是大熊貓繁殖力比其他哺乳動物低的重要原因之一。

該研究受到國家科技部重點研發項目、浙江大學高峰學科項目等資助。

相關(guan) 論文信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927321001158



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