《Science | 基因组分析揭示了从非洲到亚洲的穿山甲偷猎热点和非法贸易》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-12-15
  • 2023年12月14日,加利福尼亚大学等机构的研究人员在Science杂志在线发表了题为Genomic analyses reveal poaching hotspots and illegal trade in pangolins from Africa to Asia的文章。

    白腹穿山甲(Phataginus tricuspis)是世界上被贩卖最多的哺乳动物,面临灭绝的危险。减少非法野生动物贸易需要了解其起源。

    在2012年至2018年期间,该研究使用基因组方法追踪没收并分析从非洲已知地理位置收集的111个样本和从亚洲收集的643个磅秤,发现偷猎压力随着时间的推移从西非转移到中非。最近,喀麦隆南部边境已经成为一个偷猎猖獗的地方。利用代表近100万只非洲穿山甲的缉获数据,研究人员确定尼日利亚是一个重要的贩运中心,在那里,规模积累并转运到亚洲市场。这种从原产地到目的地的办法为打击非法野生动植物贸易和指导打击贩运措施提供了新的机会。


  • 原文来源:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi5066
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    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2023-08-22
    •     在《Nature Plants》杂志上发表的一项研究中,由中国科学院植物研究所(IBCAS)GE Song教授领导的研究人员已经证明,亚洲水稻的驯化始于不同地区的不同野生谱系。然后通过不同品种群体之间的持续选择和有益等位基因的交换来完成。驯化的亚洲水稻(Oryza sativa L.)由两个亚种(粳稻和籼稻)组成,不仅是世界上最重要的作物之一,而且是生物学研究的一个极好的模型。尽管进行了广泛的研究,但亚洲水稻的起源/驯化问题在近一个世纪以来一直存在争议。在各种观点中,两种主要的假说(单一驯化与多重驯化)已被广泛接受,但最初的争议仍未解决。在这项研究中,研究人员在基因组水平上对水稻的驯化历史进行了广泛的分析,使用了459个新测序的基因组和1119个野生和栽培品种的公开基因组数据集。     通过提出一种新的策略来检验不同的假说,他们确定了993个被选择的基因是由粳稻和籼稻共享的,这表明这些基因的驯化等位基因在粳稻和籼稻中只起源于一次。重要的是,研究人员发现大部分被选基因(约80%)的驯化等位基因来自中国野生稻O. rufipogon。然而,所选基因中有相当一部分(约20%)的驯化等位基因来自南亚和东南亚的野生稻O. nivara。这些结果表明亚洲水稻在不同地区有不同的驯化事件。此外,本研究还贡献了基因组资源,其中包括422份经表型检验验证的新重测序野生材料,这将极大地促进水稻遗传、进化和育种的进一步研究。     扩展的数据集使研究人员能够揭示野生和驯化水稻的深层遗传结构以及多个不同的谱系,为推断驯化基因的进化史提供了更好的系统发育框架。出乎意料的是,研究人员发现水稻中的一些选择性扫描区域包含来自不同进化起源的基因。这一发现表明,以前基于串联横扫区域来推断驯化历史的重建单一系统发育的做法是没有根据的。该研究的通讯作者GE Song教授说:“这项研究对其他驯化物种具有重要意义,特别是那些由于品种和品系之间广泛和持续的基因流动而导致进化历史混乱的物种。”
  • 《Science:揭示SARS-CoV-2在欧洲和北美的传播》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-09-21
    • 在一项新的研究中,来自美国、英国、加拿大和比利时的研究人员将来自冠状病毒样本的进化基因组学数据与计算机模拟的流行病学数据和详细的旅行记录相结合,以前所未有的细节重建冠状病毒SARS-CoV-2在世界各地的传播。相关研究结果于2020年9月10日在线发表在Science期刊上,论文标题为“The emergence of SARS-CoV-2 in Europe and North America”。这些研究结果表明,在加强检测和接触者追踪可能阻止SARS-CoV-2在北美和欧洲建立的过程中,一个长时间的机会期错过了。 这篇论文还挑战了将今年1月份各大洲最早的已知COVID-19病例与数周后检测到的疫情爆发联系起来的建议,并提供了有价值的见解,可以为公共卫生响应提供信息,并有助于预测和预防未来COVID-19和其他人畜共患病的爆发。 论文共同通讯作者、亚利桑那大学研究员Michael Worobey说,“我们的愿望是开发和应用强大的新技术,在全球范围内对疫情如何在空间和时间上传播进行明确的分析。在此之前,科学、社交媒体和数量空前的等着同行评审的预印本文章的大杂烩中充斥着各种各样的可能性。” 这些研究人员的分析基于病毒基因组测序工作的结果,测序工作是在这种冠状病毒被识别后立即开始的。这些工作迅速发展成为规模和速度都前所未有的世界性努力,并产生了数以万计的基因组序列,并在数据库中公开。 这些研究人员发现,与广泛流传的说法相反,第一批记录在案的从中国到美国和欧洲旅行的感染者并没有滚雪球般地变成整个大陆范围内的疫情爆发。相反,旨在追踪和遏制这些病毒最初入侵的迅速和果断的措施是成功的,并应作为指导政府和公共卫生机构未来行动和政策的示范反应。 今年1月15日,一名从中国武汉飞抵西雅图的中国公民成为美国第一个被证明感染新型冠状病毒的患者,也是第一个进行SARS-CoV-2基因组测序的患者。这名患者被命名为“WA1”。直到六周后,美国华盛顿州又发现了几例。 Worobey说,“当所有这些时间过去的时候,每个人都不知道发生了什么事。我们希望我们没事,我们希望没有其他病例,但是从西雅图一个引人注目的社区病毒取样项目中,我们可以清楚地看到,华盛顿的病例更多,而且它们在基因上与WA1携带的病毒非常相似。” Worobey和他的合作者测试了一个流行的假设,即WA1患者已引发了一个在6周内没有被发现的聚集性传播。他们认为,尽管在2月和3月采样的病毒基因组与WA1携带的病毒有相似之处,但它们的不同之处足以使得WA1引发随后的疫情的想法是非常不可能的。 这些研究人员说,密集的干预措施,包括检测、接触者追踪、隔离措施和感染者的高度依从性,帮助德国和美国西雅图地区在1月份控制了这些疫情,其中这些感染者及时向卫生当局报告了自己的症状并进行了自我隔离。 Worobey说,“我们认为,这些措施造成了一种局面,使最初的火花能够被成功地扑灭,防止进一步扩散到社区。这告诉我们,在这些情况下采取的措施是非常有效的,应该成为未来应对有可能升级为世界性大流行病的新兴疾病的蓝本。” 为了重建这次大流行的传播,这些研究人员运行了计算机程序,仔细模拟了SARS-CoV-2的流行病学和进化,换句话说,这种病毒如何随着时间的推移进行传播和突变。 Worobey说,“这让我们可以一遍又一遍地重复播放疫情如何蔓延的录像,然后把模拟中出现的情景与我们在现实中看到的模式进行对比。” 他说,“就华盛顿病例而言,我们可以问,‘如果1月15日到达美国的WA1患者真地引发了疫情,该如何呢?’好吧,如果他真地如此,你一遍又一遍地复盘那次疫情,然后从那次流行病期间受感染的患者中获得病毒样品并以这种方式让这种病毒进化,你会得到了一个我们在现实中看到的模式吗? 答案是否定的。” 他说,“如果你把意大利早期的疫情与德国的疫情结合起来,你看到进化数据中的模式了吗?答案还是否定的。” 论文共同通讯作者、加州大学圣地亚哥分校的Joel Wertheim说,“通过模拟重新运行SARS-CoV-2引入美国和欧洲的过程,我们发现,首次记录的病毒引入这些地区导致高效的聚集性传播的可能性很小。分子流行病学分析对于揭示SARS-CoV-2的传播模式是非常强大的。” 随后,其他方法与虚拟流行病的数据相结合,产生了极其详细的结果。论文共同通讯作者、加州大学洛杉矶分校的Marc Suchard说,“这项研究的关键在于,我们的新工具结合了详细的旅行史信息和系统发育学,系统发育学产生一种‘家族树’,可显示从感染者身上取样的不同病毒基因组是如何相互关联的。” Worobey说,“我们的研究发现当你做好早期干预和检测时,它可以产生巨大的影响,无论是对预防流行病还是对控制流行病的进展。虽然疫情最终得以蔓延,但早期的胜利为我们指明了前进的道路:全面检测和病例识别是强有力的武器。”