利用考古遗存和地方品种线粒体基因组信息研究家猪起源驯化模式

After archaeological identification of ancient remains, ancient samples are expected to judge their Sus. Scrofa species and precise ages. The molecular biological experiments are designed to amplify fragmental mitochondrial DNA at both the physically isolated ancient DNA laboratory in China Agricultural University and another independent lab. The exact ages of ancient pig remains are detected by carbon-14 dating. And the mitochondrial genomes from different historical ancient samples will be investigated via high-throughput sequencing method. Then, the ancient samples are investigated along with modern Chinese native pig breeds on mitochondrial genomic level. By mining the variations in mitochondrial genome, we try to disclose the maternal origins of Chinese native pigs. Along with the time and region of domestication, the dispersal pattern and the evolutionary phylogeny of native breeds will be clarified by combining analysis genetic diversities with archaeological contexts. Furthermore, the functional annotations of ancient pig genomes will be used to reveal the evolutionary pattern of typical Chinese native breeds and make the contribution to uncover the mechanism of the breed-specific characters in Chinese native pigs.

采用分子生物学方法结合独立实验室重复验证结果鉴定我国不同年代出土的古代猪考古遗存的种属关系。采用基因组捕获-测序技术测定我国不同年代出土的古代猪考古遗存线粒体基因组遗传信息。结合古代样本的C14年代测定及我国地方品种猪线粒体基因组测序结果，利用生物信息学工具比较分析古代猪与现代猪线粒体基因组遗传变异特性，确定我国家猪起源驯化地、驯化年代及扩散路线，分析古代猪与现代地方品种猪种质特性形成的演化规律，构架现代家猪地方品种的演化关系，系统解析中国家猪的起源驯化模式。

猪是世界上最早饲养的家畜之一，在人类经济、文化和社会活动中扮演重要角色。我国是世界上最早驯养猪的国家之一，探究中国家猪的起源驯化具有特殊意义。为此，本项目采用分子生物学方法结合独立实验室重复验证结果鉴定我国不同年代出土的古代猪考古遗存的种属关系，结合基因组捕获-测序技术测定我国不同年代出土的古代猪考古遗存的线粒体基因组遗传信息。根据古代样本的C-14年代测定结果及我国地方品种猪线粒体基因组测序结果，利用生物信息学工具比较分析古代猪与现代猪线粒体基因组遗传变异特性，最终确定我国家猪起源于东南亚野猪，并在距今10000年前的黄河中游地区开始早期驯化，驯化过程具有强烈的传承性，推测中国现代猪群是古代群体的直接后代；另外，研究结果发现黄河流域的古代猪群具有独特于长江流域古代猪群的遗传背景，支持黄河流域和长江流域是中国家猪的两大驯化中心，且黄河流域、长江流域以及东北地区的家猪在驯化过程中并不完全独立，存在随人类迁徙产生基因流的现象。除此之外，在高通量测序和线粒体基因组组装的分析中，我们发现利用古代线粒体长片段以及线粒体基因组序列研究家猪的起源驯化模式极大地提高了古代遗传信息的利用率，可以避免短片段序列所造成的“假阳性”结果。最后，在分析古代猪与现代地方品种猪种质特性形成的演化规律上，我们也发现线粒体DNA多态与猪产仔数性状显著相关。本项目选取我国境内17个遗址的年代跨越从距今约10000年到2000年的古代猪样品，系统解析了中国家猪的起源驯化模式，描绘了新石器时代早期开始人类对猪开发利用的草图，为遗传资源多样性的保护及可持续利用提供理论依据，为人类社会的发展过程、农业文明探源提供参考。