犀牛是一种体型庞大的动物,在动物园中经常可以看见。不过,也许你还不知道,由于犀牛角贸易引发的盗猎活动,以及栖息地的严重破坏,所有犀牛都面临着灭绝的危险。目前,研究人员正在完成犀牛基因组的组装,以解读犀牛的进化关系和生物学,希望能拯救这些濒危的动物。
在近日召开的动植物基因组大会上,自然历史博物馆介绍了他们为三个犀牛物种建立参考基因组的工作,这三个物种分别是黑犀牛(Diceros bicornis)、苏门答腊犀牛(Dicerorhinus sumatrensis)和已灭绝的披毛犀(Coelodonta antiquitatis)。
据介绍,目前犀牛科还有五个种的活犀牛,大约起源于3000万至4000万年前。这些犀牛正在频临灭绝,例如,北非白犀牛现在只有三头,全部被圈养。南方白犀牛则由于大量的保护工作而有所改善。
在黑犀牛测序项目中,研究者利用Illumina HiSeq X和HiSeq 2500测序系统生成了数据,并利用一些不同的策略进行de novo组装。在不断改善基因组后,他们计划对另外20只黑犀牛的基因组进行重测序,以便了解黑犀牛的多样性、局部适应等。
苏门答腊犀牛因数量锐减也引起人们的关注,目前仅剩50-100头。与其他团队合作,Dalén的团队利用HiSeq 2500系统对一只雄性的苏门答腊犀牛的基因组DNA进行测序,并利用三种方法开展基因组组装。
研究人员已经开始对犀牛基因组进行一些初步的群体分析。他们计划对20头苏门答腊犀牛的基因组以及一些历史样本进行重测序,以便梳理遗传变异的改变,为未来的保护工作提供信息。
此外,研究者还对28,500年前的披毛犀基因组进行了测序,平均覆盖度大约为3倍。之前的研究表明,苏门答腊犀牛是披毛犀的近亲。研究人员认为,有披毛犀的基因组在手,他们应该能更好地了解灭绝的时间以及现有犀牛物种的分歧时间。
从所有犀牛物种中产生完整的基因组序列,是探索犀牛科的进化关系的先决条件。此外,提供参考基因组将让未来的项目成为可能,他们有望开发出遗传监测的标志物,评估群体基因组结构和局部适应。