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公鹿长角还是母鹿长角(为什么公鹿长角)

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鹿角。

牛、羊、鹿等草食动物为什么会长角?世界学术期刊《科学》杂志6月21日在线刊发了西北农林科技大学动物科技学院姜雨教授研究团队与西北工业大学等9家本国外单位同盟的研究论文《反刍动物角发生发育和鹿茸快速再生的遗传基础》。论文从遗传学角度第一次提出反刍动物的角具备相同的细胞起源——头部神经脊干细胞,其发育过程使用了基础相同的基因调控通路,为反刍动物角具备单一的进化起源和发生发育机制提供了证据。西北农林科技大学为第一作者单位,研究生王禹、王妮妮、赵越为齐心协力第一作者,姜雨为齐心协力通讯作者。

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姜雨教授和研究生们在科研中。靳军 摄

牛、羊、鹿头部长有角,牛羊的角与鹿的角从遗传发育上有何异同?研究发现,原来它们都属于反刍动物的有角下目,是现存独一一类头颅上有骨质隶属物的哺乳动物,这种隶属物便是角。

草食动物大多没有尖牙利爪,角既是它们面对捕猎者的自卫工具,仍是同类间争争配偶和领地的主要工具,但角的存在十分不利于畜牧生产管理,并有极大的安全隐患。于是,育种工作者投入非常多的精力选育无角的牛羊品种。那么牛角,羊角和鹿角的发育生长是否由相同的基因通路控制?骨质角是来自一次起源还是多次起源?长期以来是悬而未决的科学问题。

西北农林科技大学联动西北工业大学、我国农业科学院、丹麦哥本哈根大学、中科院昆明动物研究所、四川养麝研究所、石河子大学、新疆畜牧科学院、深圳华大基因研究院和美Recombinetics集团等9家单位,通过比较不一样类型的反刍动物基因组和多达270个转录组,发现羊角和鹿茸具备相一样基因表达模式,其特异高表达的基因主要募集来自在骨、肌肤、脑和睾丸团队表达的基因。

这些角团队特异高表达基因,连同一些快速进化基因都参与了神经脊细胞迁移通路,从而从遗传学角度第一次提出反刍动物的角具备相同的细胞起源——头部神经脊干细胞。该研究为反刍动物角具备单一的进化起源提供了遗传学证据,也为无角牛、羊的育种提供了理论基础,并为通过基因编辑手段生产无角牛羊提供了关键靶基因。

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反刍动物的物种发育树。

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反刍动物所包含的六个科的物种世界分布。

另外,研究发现,鹿角具备极快的再生速度,每一年春天的季节到夏天的季节,其细胞分裂增殖速度甚至超过了癌团队的生长速度(如马鹿的角每天生长约1.7厘米),但来自费城和圣地亚哥动物园经常统计资料却显示,鹿科物种反而具备较低的癌症发生率。好几个原癌基因通路在鹿角团队被激活并发生遗传蜕变,或许在调控鹿茸快速再生过程中发挥重要作用,同一时间几个重要的抑癌基因也发生了鹿科特异的遗传蜕变,其或许强化了抑癌作用。

研究团队负责人表示,进一步的功能研究将在证明快速但受控的细胞生长的潜在机制以及探索鹿作为器官再生模型和癌症模型方面具备重要的科学意义,为癌症治疗和防止提供新的思路和方法。

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