近日，由華南農(nóng)業(yè)大學動物科學學院畜牧學科團隊與來自14個國家91個研究機構的研究人員聯(lián)合發(fā)起的國際大科學計劃FarmGTEx（農(nóng)業(yè)動物基因型-組織表達）白皮書以Perspective文章的形式發(fā)表在《自然-遺傳學》（Nature Genetics）。FarmGTEx項目旨在通過建立農(nóng)業(yè)動物的多組織遺傳調控效應圖譜，解決農(nóng)業(yè)動物基因表達的遺傳決定問題。

農(nóng)業(yè)動物在數(shù)千年的馴化和人工選擇中積累了豐富的遺傳多樣性。這些動物在抗病性、生長效率和環(huán)境適應性等方面表現(xiàn)出復雜的基因表達模式，但其調控機制尚不明確。為了揭示這些機制，推動畜禽精準育種和人類醫(yī)學研究，“農(nóng)業(yè)動物基因型-組織表達（FarmGTEx）”項目應運而生。FarmGTEx項目計劃通過整合全球農(nóng)業(yè)動物的基因組-轉錄組數(shù)據(jù)資源，建立農(nóng)業(yè)動物的多組織遺傳調控效應圖譜，探究農(nóng)業(yè)動物基因表達的遺傳決定問題。

FarmGTEx項目自2018年啟動以來在農(nóng)業(yè)動物遺傳育種研究領域已經(jīng)取得了顯著進展。項目團隊通過對公共數(shù)據(jù)庫的RNA測序和全基因組測序數(shù)據(jù)開展清洗整理和深度挖掘，順利完成了世界上首批牛、豬、雞的多組織分子遺傳調控效應圖譜，構建了牛、豬和雞的項目數(shù)據(jù)庫，以便全球研究人員利用這些大數(shù)據(jù)資源。此外，包括綿羊、山羊、馬、駱駝、兔子、鴨子在內(nèi)的其他畜禽物種的相關研究正在進行。

該項目計劃分三個階段實施。試點階段（2018-2025年）主要是探索組織和品種特異性調控對基因表達和可變剪接的影響；第1階段（2025-2030年）重在揭示性別和發(fā)育階段特異性的遺傳調控效應；第2階段（2030-2035年）將涵蓋多種環(huán)境條件（每種條件下200個個體的20-40種組織），包括飼養(yǎng)調控、氣候條件、健康狀況和病原體暴露等因素，并在單細胞或空間轉錄組等更高分辨率下進行分析。項目還將考慮納入其他分子表型，如DNA甲基化、染色質可及性和代謝組等多組學數(shù)據(jù)。

FarmGTEx項目研究將對基礎生物學（例如性別和發(fā)育特異性基因調控）、動物精準育種、環(huán)境適應與馴化和人類健康等相關領域產(chǎn)生深遠影響。在農(nóng)業(yè)領域，F(xiàn)armGTEx項目通過對農(nóng)業(yè)動物復雜性狀的關鍵基因和調控機制進行識別，將為動物精準育種提供有力支撐。深入理解這些動物的基因調控機制，該項目有望為解決復雜的生物學問題提供新的工具和方法。此外，由于許多農(nóng)業(yè)動物在生理結構和功能上與人類相似，F(xiàn)armGTEx項目研究將可為人類疾病的診斷和治療提供新的思路，體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)動物模型在人類醫(yī)學研究中的潛力。

據(jù)了解，F(xiàn)armGTEx項目白皮書由華南農(nóng)業(yè)大學教授張哲等代表不同領域的7位通訊作者牽頭。華南農(nóng)業(yè)大學是該論文中國唯一的通訊單位，動物科學學院豬遺傳育種團隊5位老師和3位在讀博士生參與該計劃發(fā)布。該大科學計劃的公布實施標志著華南農(nóng)業(yè)大學畜牧學科在動物遺傳育種前沿研究領域持續(xù)邁向全球前列。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41588-025-02121-5

來源：中國科學報