Интрогрессия в геноме свиней привела к их адаптации к высоте

Ученые из Цзянсийского сельскохозяйственного университета, BGI и Калифорнийского университета опубликовали в Nature Genetics исследование генетического механизма высотной адаптации свиней. Впервые было показано, что интрогрессия может быть ключевой причиной адаптации свиней к холодным и жарким условиям, что дает новое понимание эволюционной истории свиней и роли интрогрессии в адаптации в целом.

Свиньи, одомашненные около 10 000 лет назад на Ближнем Востоке и в Китае, под действием естественного и искусственного отбора развили фенотипическое разнообразие. Чтобы изучить генетическую основу этой адаптации, ученые провели полногеномное секвенирование и анализ селективного сигнала.

В исследовании были отобраны 69 особей, представляющих 11 географически разнообразных пород и 3 популяции дикого кабана из холодных и жарких регионов Китая. Каждая особь была секвенирована с покрытием более 20× и охватом генома 95%. Было идентифицировано 41 млн вариантов, из которых 21 млн отсутствовали в базе данных dbSNP. Это позволило составить почти полный каталог генетических вариантов и выявить набор локусов для локальной адаптации.

При сканировании генома был обнаружен набор локусов, связанных с терморегуляцией. Особенно выделялась исключительно большая (14 Мб) область с низкой рекомбинацией на X-хромосоме, имеющая два различных гаплотипа в высокоширотных и низкоширотных популяциях, вероятно, ответственных за адаптацию к холоду и жаре соответственно.

Ключевым открытием стало то, что адаптивный гаплотип в высокоширотных популяциях, вероятно, был интродуцирован от другого вида рода Sus. Это первый пример адаптивной эволюции, вызванной межвидовой интрогрессией у домашних животных, что указывает на важность интрогрессии как ресурса для эволюционной адаптации.