家猪（Susscrofa），既是餐桌上不可或缺的肉食来源，也是生物医学研究中举足轻重的模式动物。自一万年前被人类驯化以来，在全球农业和科研领域都占据着关键地位。然而，受限于过往的测序技术，猪的参考基因组就像一幅残缺的拼图，在着丝粒、Y染色体等重复序列富集区域，存在数百个未被解析的“缺口”。

  近日，中国农业大学动物科学技术学院方美英教授团队在《自然·遗传》（Nature Genetics）发表一项突破性研究《公猪T2T基因组组装为群体结构与体型选择研究提供了新见解》（Telomere-to-telomere genome assembly of a male pig provides insight into population structure and selection for body stature）。该研究首次完成了中国五指山小型猪端粒到端粒无间隙基因组组装（T2T-pig1.0），其中包含完整的Y染色体和着丝粒区域。为揭开猪的群体起源、体型进化等关键问题提供了全新的“基因密码本”。

  研究团队整合超长ONT、PacBio HiFi、Bionano光学图谱、Hi-C及二代测序等多种数据（总数据量达1776.7Gb），构建出全长2.63Gb、QV值51.41的无缺口基因组。与现有参考基因组Sscrofa11.1相比，T2T-pig1.0新增解析区域194.42 Mb，包含1189个此前未发现的基因。

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  借助染色质免疫共沉淀测序等技术，团队鉴定出总长约107.3Mb（占基因组4.0%）的着丝粒区域，其中五种卫星重复单元（SAT–SAT3、SatY1和SatY2）占主导地位，且存在独特的染色体分布模式，还首次发现猪着丝粒中存在DNA转座子和LTR入侵。为猪着丝粒图谱绘制和结构特征解析提供了新的视角。

  同时，T2T-pig1.0实现完整Y染色体组装，长度43.25Mb，新增 29.64 Mb未解析序列，鉴定出两种新的ChrY特异着丝粒重复SatY1和SatY2。跨物种比较显示，五指山猪与杜洛克猪约210万年前分化，猪、人、山羊和绵羊的性染色体关键区域维持较高共线性，可能有共同进化起源。

  基于T2T-pig1.0参考基因组，团队对来自亚洲、欧洲、北美60个品种的407份全基因组测序数据进行群体遗传分析，比对准确性显著提升，错配率和未配对读段数量减少，共检测到约1785万个SNPs，其中1.9%位于PUR区域。分析结果清晰揭示，亚洲家猪由三种主要祖源成分构成，东北亚猪群中存在欧洲家猪的遗传成分，更精准呈现了家猪群体遗传结构及亚洲猪群间的基因渗入关系。通过选择信号分析，团队鉴定到2956个选择区域、657个候选基因，其中PUR区域的GALNT13基因表现出显著选择信号。功能研究发现，GALNT13在猪骨相关组织中高表达，且在小型猪中表达量显著降低，该基因过表达可促进软骨细胞分化、抑制增殖，通过调控软骨细胞增殖与分化影响体长发育，参与猪体型形成。

  这项研究为猪基因组研究提供了关键基础数据，对猪品种改良具有重要指导价值，同时拓展了猪作为生物医学模式动物的应用前景。据了解，中国农业大学为论文唯一通讯单位，中国农大动科学院博士后雒亚彪，博士生黄宁和查程万为共同第一作者，方美英教授和贾善刚老师为共同通讯作者。吴常信院士为本研究提供了实验室平台支撑。海南省农业科学院畜牧兽医研究所提供测序样本。本研究获国家自然科学基金区域联合基金重点项目（U22A20508）、国家重点研发计划、拼多多-中国农业大学研究基金等项目资助。

　　科学性审核：雒亚彪 中国农业大学动物科学技术学院博士后

  记者：武玥彤

  AIGC训练：徐嘉懿（实习）