《Mammalian Genome》：Assessment of genome-wide genetic variability and population divergence of four native Turkish sheep breeds
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本研究通过双酶切限制性位点相关DNA测序(ddRADseq)技术，对土耳其四个本土绵羊品种——Da?l?? (DGL)、Sak?z (SKZ)、P?rlak (PRL)和P?r?t (PRT)的基因组遗传变异与群体分化进行了评估。研究揭示了这些品种保有较高的遗传多样性，并明确了PRL与PRT品种之间存在高度遗传混杂，而DGL品种则相对独立。研究结果为制定针对性的保护策略和高效的育种计划提供了关键的基因组学依据。
土耳其是绵羊遗传资源的重要宝库，拥有近50个绵羊品种，其中33个是本土基因型。这些经过数百年甚至上千年驯化和选育形成的本土品种，不仅是畜牧业生产的基础，更是适应不同环境、抵抗疾病和维持生物多样性的珍贵基因库。然而，这些宝贵的遗传资源正面临挑战。一方面，商业化品种的推广可能挤压本土品种的生存空间，导致其有效种群规模持续下降，遗传多样性流失的风险增加。另一方面，对于许多本土品种，其基因组层面的遗传背景、种群结构及彼此间的亲缘关系仍缺乏系统、深入的研究，这给科学有效的保护和可持续利用带来了障碍。例如，在土耳其，P?rlak (PRL) 和 P?r?t (PRT)这两个品种的起源和遗传关系就存在争议——它们究竟是不同的品种，还是由于地域分布和饲养管理差异形成的同一品种的不同群体？要回答这些问题，传统的形态学观察和有限的分子标记研究已显不足，需要借助高通量、全基因组范围的精细分析。为此，研究人员将目光投向了双酶切限制性位点相关DNA测序（ddRADseq）技术，它能以较低的成本，在全基因组范围内高效地获取大量单核苷酸多态性（SNP）位点信息。基于此，一项题为“Assessment of genome-wide genetic variability and population divergence of four native Turkish sheep breeds”的研究在《Mammalian Genome》期刊上发表，旨在全面评估四个土耳其本土绵羊品种（Da?l??-DGL, Sak?z-SKZ, P?rlak-PRL, P?r?t-PRT）的遗传变异水平，并深入解析它们之间的群体结构和进化关系。
研究人员主要运用了基于ddRADseq技术的基因组测序与分析流程。他们从至少三个独立畜群中，为每个品种采集了20只无亲缘关系个体的血液样本进行DNA提取和文库构建，并使用Illumina NovaSeq 6000平台进行测序。获得的测序数据经过比对到绵羊参考基因组（Ovis aries ARS-UI_Ramb_v3.0）和严格过滤后，最终获得了72个个体共计366，544个高质量SNP用于后续分析。主要分析技术包括：利用StAMPP和MEGA12软件构建基于遗传距离的邻接（NJ）系统发育树；利用adegenet软件进行判别分析主成分（DAPC）分析以可视化群体结构；利用ADMIXTURE软件进行群体祖先成分推断；利用TreeMix软件推断种群间的分化历史和基因流事件；同时，还计算了观测杂合度（HO）、期望杂合度（HE）、近交系数（FIS）、核苷酸多样性（π）等群体遗传参数，并基于连锁不平衡（LD）衰减估算了历史有效种群大小（Ne）的变化轨迹。
ddRADseq处理与SNP鉴定
通过对四个绵羊品种进行ddRADseq测序，获得了约15亿条原始读长，其中95.04%成功比对到参考基因组。经过严格的数据过滤，最终从72个个体（DGL 18个，SKZ 19个，PRL 20个，PRT 15个）中获得了366，544个高质量SNP，用于后续的遗传变异和群体结构分析。
基因谱系记录的基因组验证
通过基于血缘同源（IBD）的方法计算个体间的基因组亲缘关系，验证了采样时依据的谱系记录或养殖户信息基本准确。绝大多数个体对的亲缘系数低于0.15，表明样本间无近亲关系。仅发现SKZ品种内一对个体（SKZ10和SKZ15）的亲缘系数为0.421，符合一级亲属关系，这证明了采样信息的可靠性。
纯合片段（ROH）分布与近交分析
在所有品种中，鉴定出的纯合片段绝大多数（99%）属于短片段（0-2 Mb），未发现长度超过4 Mb的片段。DGL品种拥有最多的短ROH片段平均数量（83.388）和最长的总长度（63.750 Mb），其基于ROH的近交系数（FROH）也最高（0.002），而其他品种的FROH均为0.001。长片段（2-4 Mb）对基因组近交的贡献在所有种群中都微乎其微（0.001）。
遗传变异与群体分化
全基因组遗传变异参数显示，四个种群的平均次要等位基因频率（MAF）为0.320，平均核苷酸多样性（π）为0.295，表明这些本土品种保有较高的遗传多样性。观测杂合度（HO）在0.314（DGL）到0.323（SKZ）之间，期望杂合度（HE）在所有品种中均略高于观测值。所有种群的近交系数（FIS）均为负值（平均-0.026），表明没有近交迹象。系统发育树分析显示，DGL和SKZ在个体和群体水平上都形成了独立的分支，而PRL和PRT个体则紧密地聚在同一进化枝内。PRL与PRT之间的遗传距离最小（0.020），而DGL与PRL之间的遗传距离最大（0.039）。
历史有效种群大小（Ne）分析显示，所有品种的Ne都呈现出随时间下降的趋势。其中，PRL品种在约400代前的Ne估值最高（接近2800），SKZ品种的估值相对较低（约1600）。与之一致的是，连锁不平衡（LD）衰减分析显示，PRL品种的LD随物理距离增加而衰减的速度最快，这与其较大的历史有效种群规模相符；而Ne值较低的品种则表现出较慢的LD衰减模式。DAPC和ADMIXTURE分析结果与系统发育树一致，显示PRL和PRT群体高度混杂，且与部分SKZ个体存在遗传成分共享，而DGL则遗传上独特。ADMIXTURE分析的最优祖先群体数（K）为3，其中DGL为一独立成分，而PRT-PRL对SKZ存在基因渗入。TreeMix分析进一步推断，在最优模型（m=1）下，存在一个从SKZ品种流向PRL-PRT进化枝的迁移边，表明历史上可能存在从SKZ到PRL/PRT的基因流。
该研究得出以下核心结论：首先，四个被研究的土耳其本土绵羊品种（DGL， SKZ， PRL， PRT）均保有较高水平的全基因组遗传多样性，且未发现明显的近期近交迹象，这为它们未来的遗传改良和适应性进化提供了良好的遗传基础。其次，种群结构分析一致表明，PRL和PRT两个群体之间存在高度的遗传混杂，未能形成清晰的遗传分化，而DGL品种则在遗传上与其他三个品种明显区分。这种混杂可能源于PRL和PRT地理分布接近（分别来自安塔利亚省和伊斯帕尔塔省）以及养殖户之间可能存在的人工引种和基因交流。研究还通过TreeMix模型推断出从SKZ到PRL-PRT进化枝存在历史基因流事件。尽管PRL和PRT在表型或当地养殖实践中可能被视为不同品种，但本研究基于基因组数据的发现提示，在现有采样框架下，它们之间的遗传区分度有限。因此，对于PRL和PRT是否应被视为两个独立的品种，需要持审慎态度，并建议未来通过更广泛的地理采样来进一步验证。
这项研究的意义在于，它首次利用高通量的ddRADseq技术，系统评估了这四个特定土耳其本土绵羊品种的基因组遗传背景。研究结果不仅为这些品种的遗传资源保护和可持续管理提供了关键的基因组学证据——强调需要保护其丰富的遗传多样性以应对未来的遗传瓶颈挑战，同时也为厘清PRL和PRT之间长期存在的分类学争议提供了新的科学视角。研究所揭示的种群结构和基因流模式，有助于理解土耳其本土绵羊的演化历史和人为主导的选育过程。最后，该研究建立的高质量SNP数据集和分析框架，为后续开展与生产、适应性状相关的全基因组关联研究（GWAS）和选择信号分析奠定了坚实基础，将助力于挖掘其特有的优良基因，并制定更精准、高效的育种策略。
