中新社西安6月21日電 (記者 田進)牛、羊、鹿為什麼有角?學術期刊《科學》雜志21日線上刊發研究論文,從遺傳學角度首次提出反刍動物的角具有相同的細胞起源——頭部神經脊幹細胞,其發育過程利用了基本相同的基因調控通路,為反刍動物角具有單一的進化起源和發生發育機制提供了證據。

姜雨和研究所學生們在工作。 靳軍 攝
西北農林科技大學21日透露,論文《反刍動物角發生發育和鹿茸快速再生的遺傳基礎》,由該校動物科技學院教授姜雨研究團隊與西北工業大學等9家國内外機關合作完成。
研究發現,牛、羊、鹿頭部長有角,牛羊的角與鹿的角從遺傳發育上有何異同?其實它們都屬于反刍動物的有角下目,是現存唯一一類頭顱上有骨質附屬物的哺乳動物,這個附屬物就是角。
有角下目的不同動物類群會有各自獨特形态的角,如長頸鹿科的角由僅被皮膚和毛發覆寫的骨突組成;牛科的角也有一個骨質的核心,但被一個角質鞘所覆寫,其為終生生長,不分叉也不能再生;而鹿科動物的角則周期性脫落,每年再生一次,在生長階段時被稱為鹿茸,它的生發組織在鹿茸上方,是以會分叉生長。生長停止後,鹿茸會鈣化為鹿角,也沒有角鞘。部分有角下目的動物還會不長角,比如麝和獐子。
通過比較不同類型的反刍動物基因組和多達270個轉錄組,研究人員發現,羊角和鹿茸具有相似的基因表達模式,其特異高表達的基因主要募集來自在骨、皮膚、腦和睾丸組織表達的基因。這些角組織特異高表達基因,連同一些快速進化基因都參與了神經脊細胞遷移通路,進而從遺傳學角度首次提出反刍動物的角具有相同的細胞起源——頭部神經脊幹細胞。
該研究為反刍動物角具有單一的進化起源提供了遺傳學證據,也為無角牛、羊的育種提供了理論基礎,并為通過基因編輯手段生産無角牛羊提供了關鍵靶基因。(完)