云南水牛的遗传多样性研究进展

王春兰，李红伟，李乔仙，李贵有，金显栋，亐开兴

（1.云南省种畜繁育推广中心冷冻精液站，昆明650212；2.云南省蒙自市畜牧技术推广站；3.云南省草地动物科学研究院，昆明 650212）

云南水牛的遗传多样性研究进展

王春兰1，李红伟2，李乔仙3，李贵有1，金显栋1，亐开兴3

（1.云南省种畜繁育推广中心冷冻精液站，昆明650212；2.云南省蒙自市畜牧技术推广站；3.云南省草地动物科学研究院，昆明 650212）

云南省水牛存栏260多万头，居全国第二，主要分布于德宏、西双版纳、普洱、昭通、红河、文山、大理、昆明郊县等地。云南水牛以德宏水牛、滇东南水牛及盐津水牛群体较大，为云南省3个最主要的水牛群体。文章就云南水牛的遗传多样性研究进行总结，云南水牛属于沼泽型水牛，遗传多样性水平较高，支持其起源于中国或东南亚大陆的假说，并非由印度引进。

云南水牛；沼泽型水牛；遗传多样性

水牛在分类学上属于哺乳纲（Mammalia），偶蹄目（Artiodactyla），牛科（Bovidae），牛亚科（Bovinae），水牛属（Bubalus）。水牛属下分为2个亚属，分别是亚洲水牛亚属（Bubalus）和非洲水牛亚属（Syncerus）。国外学者研究表明，野生的非洲水牛亚属虽然能够在圈养的情况下繁殖，但是迄今还没有被驯化。现在世界上所有被驯化的水牛都是由亚洲水牛亚属（Bubalus）驯化而来，适应热带、亚热带气候环境，主要分布在亚洲，在近几个世纪才被引进到欧洲、非洲和美洲的一些国家。MacGregor（1941）最早根据表型和习性将家养水牛分为2类：沼泽型水牛（swamp type）和河流型水牛（river type）。沼泽型水牛主要分布在中国及东南亚，85%沼泽型水牛分布在中国（FAO，2006）；而河流型水牛主要分布在南亚次大陆及其以西的一些国家［1］。后来经细胞遗传学发现，2种类型水牛的染色体数不同，沼泽型水牛2n=48，河流型水牛2n=50，但二者可以杂交，且后代具有繁殖能力［1-2］。近年来，基于蛋白质水平、微卫星标记、线粒体DNA序列的研究都证明了东南亚沼泽型水牛与河流型水牛之间具有明显的遗传差异。

对于亚洲水牛的起源，一般有2种观点：一是沼泽型水牛起源于中国，大约于7 000年前在中国驯化［3］，此观点与源自于8 000年前长江下游地区水稻栽培技术的传播和扩散相吻合［4］；二是起源于印度次大陆。云南省地形地貌复杂，地势高低悬殊大，海拔76.4～6 740.0 m。气候带有热带、亚热带、温带等多种类型，这些为云南水牛的形成及分布起到了重要作用。水牛是一种特殊的生态畜种，适宜热带、亚热带生境。其性情温顺，具极强抗病力和利用粗劣饲料能力，粗饲料的利用率比黄牛高16%。云南省水牛260多万头，高居全国第二，主要分布于德宏、西双版纳、普洱、昭通、红河、文山、大理、昆明郊县等地，丽江、怒江和迪庆少有。云南水牛以德宏水牛、滇东南水牛及盐津水牛群体较大，为云南省3个最主要的水牛群体［5］。

1 云南水牛的血液蛋白及mtDNA RFLP多态性

自1997年7月以来，“中国-欧盟水牛开发德宏项目”在德宏州实施，德宏水牛的研究得到了极大的促进和带动。史荣仙等［6-7］首先报道了德宏水牛在白蛋白（Hlb）、运铁蛋白（Tf）、血红蛋白（Hb）、淀粉酶（Amy）等位点呈现多态，德宏水牛各等位基因频率与中国其他水牛类群非常接近，且遗传变异很小，亲缘关系较近。TfE基因在德宏水牛中的频率（0.087 7）显著高于其他群体，但造成此现象的原因尚不清楚。胡文平等［8-9］应用mtDNA RFLP技术分析了云南水牛的多态性，结果表明所使用的18种限制性内切酶中有15种酶的酶切类型一致，3种限制性内切酶表现为多态，分别为BamHⅠ、EcoRⅠ和ScaⅠ，并分别定义为类型Ⅰ：B-B-B，类型Ⅱ：A-B-B，类型Ⅲ：C-A-A。类型Ⅲ在3个云南水牛品种中都有发现，认为云南水牛mtDNA的遗传变异程度很低。沼泽型水牛和江河型水牛的酶切类型不同，在江河型水牛中BglⅠ酶切具有多态性，而在沼泽型水牛中，ScaⅠ、BamHⅠ和EcoRⅠ3种酶的酶切类型都表现出多态性，结果完全支持云南水牛属于沼泽型水牛的观点。

2 云南水牛的微卫星多态性

杨泽宇等［10］通过15对微卫星引物微卫星DNA标记研究了德宏水牛的群体遗传结构，共检测到62个等位基因，每个座位等位基因数2～6个，平均等位基因数4.13，德宏水牛群体期望杂合度和多态信息含量分别为0.652 0±0.152 6和0.586 3±0.178 9，各座位的遗传分化系数在0～0.091 9之间。每个座位的基因流较大，Nm=12.150 2。表明德宏水牛群体遗传多样性较丰富，亚群间的遗传分化程度低，基因流较大，且很少发生近交。张毅等［11-12］在研究18个中国地方水牛品种时发现，盐津水牛的平均等位基因数（MNA）和预期杂合度（He）分别为4.17和0.517，德宏水牛分别为6.40和0.609，盐津水牛和涪陵水牛的遗传变异最低，而德宏水牛和滇东南水牛的遗传变异最高；德宏水牛还含有较高的江河型水牛血统，表现为特殊的模式，但比例较低（0.07±0.06），他们也同时指出应该不会是最近2～3代杂交改良导致的遗传混合，这有待进一步检验与商榷。

3 云南水牛mtDNA D-loop多态性

以海口水牛mtDNA D-loop（NC_006295-1）为参照，界定云南水牛mtDNA D-loop序列长度在909～917 bp之间，云南水牛中性检验的Tajima’s D值-0.539 1（P> 0.10），符合经典的中性检验。德宏水牛、滇东南水牛和盐津水牛mtDNAD-loop序列的A、T、G、C含量在品种之间非常接近，（A+T）%含量（58.4%）明显高于（G+C）%含量（41.6%），符合哺乳动物线粒体A/T含量较高的特征；云南水牛的碱基组成与中国地方水牛也很接近，而引进的摩拉水牛和尼里-拉菲水牛60.0%的（A+T）%稍高于沼泽型水牛，差异不大。沼泽型水牛mtDNA D-loop区PloyG的数量在5～13个之间，江河型水牛的则在4～5个之间，而PloyC的数量为7～9个，沼泽型与江河型水牛之间在这两个结构上没有严格的差异。在105个多态位点中，101个为转换（57 T↔C，44 A↔G），4个颠换（1 G↔C，2 T↔A，1 A↔C），表现为明显的转换替代偏倚，与国内外的研究结果一致［13-15］；这里转换与颠换的比值为25.2:1，比国外学者的报道17.0:1、9.4:1和4.8:1都低得多［16-17］。

德宏水牛、滇东南水牛和盐津水牛的单倍型多态度（H）分别为0.942±0.027、0.877±0.053和0.869±0.032，核苷酸多态度（Pi）分别为0.013 4±0.004 5、0.010 9± 0.004 6和0.007 8±0.005 1，平均核苷酸差异数（k）分别为11.889±30.095、9.865±21.419和9.774±13.244；以盐津水牛的多态性稍低，估计盐津水牛因其分布范围较小、群体也较小之故。总体来说，云南水牛的遗传多样性程度保持着较高的多态水平。

4 云南水牛的起源问题

云南水牛所有个体都聚在沼泽型水牛支系中，与印度、埃及、地中海等地的江河型水牛支系截然分为两大独立的支系。云南水牛在SW-A和SW-B皆有分布，可能属于2个母系起源［13-15］，并以SW-A的影响面更大而普遍（81.18%）。然而，尽管云南省地处我国“西南丝绸之路”的入口［18-20］，在如此重要的一个历史性商贸口岸，我国西南边境的水牛，如云南、广西、贵州、海南等省区，未曾受到印度水牛的影响或渐渗（数据未发表），未发现云南水牛个体在江河型水牛支系中的分布，纯属于沼泽型，因而并非来自于印度，支持中国大陆或东南亚起源的假说［21］。与云南黄牛的驯化历史截然不同，云南黄牛是同时受到了普通牛（Bos taurus）和瘤牛（Bos indicus）的双重影响［22-23］，受到瘤牛的基因渐渗（gene introgression）。就云南省腾冲县的槟榔江水牛属于江河型水牛（2n=50），却是于500多年前由印度、缅甸边境贸易引入的嘎拉牛驯化演变而来［24-26］。

水牛化石在我国中-东部，南、北方都有发掘，分布在中更新世到晚更新世地层中［27-28］。剑川县海门口（公元前1406—公元前440年）的水牛化石和沧源县的“沧源崖画”是云南省内发现最早的水牛信息记录［5，29］。国内关于水牛拉犁和稻田耕作的传统看法可能有很大的偏颇，水牛常常被人们与稻田的耕作联系在一起，但一直未能找到水牛—水稻—犁三者同时出现的考古证据。刘莉等［29］从多方面论证了中国水牛的起源，但始终没找到满意的答案，也许正如她们所始料的，考古对于家养动物的孑遗不够重视，或者得到的化石尚不能解决目前面临的问题。据游修龄先生的系统考察，踏耕系百越民族首创，早期的踏耕分布于浙东至闽、粤、滇及越南红河下游、泰缅南部等处；也许踏耕真是早期耕作技术的雏形［30-31］。印度的江河型水牛则起源于印度西部Gujarat与Maharastra两个地区的Mehsana、Surati、Pandharpuri等水牛品种，而世界各地的江河型水牛都是由印度次大陆引进的［16-17，32］。

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Progress in the Research of Genetic Diversity of Yunnan Buffaloels

WangChunlan1，Li Hongwei2，Qu Kaixing3，et al
（1.Frozen Semen Station ofYunnan Livestock BreedingCenter，Kunming 650212，China；2.Mengzi Extension Station ofAnimal Science and Technology; 3.Yunnan AcademyofGrassland and Animal Science，Kunming 650212，China）

The population of buffalo in Yunnan province is more than 2 600 thousands，ranked secondly in China，distributed mainlyin Dehong，Xishaungbanna，Puer，Zhaotong，Honghe，Wenshan，Dali and suburban counties ofKunmingcity.The three main buffalobreeds in Yunnan are Dehongbuffalo，Diandongnan buffaloand Yanjin buffalo.In this paper，the progress in the research of genetic diversity of Yunnan buffalo was summarized，it could be concluded that the buffalo belonged to swamp buffalo with high polymorphism，and originated fromChina or the mainland ofSoutheast Asia，not introduced fromIndian.

Yunnan buffalo;swamp buffalo;genetic diversity

S823.8

A

2095-3887（2015）06-0049-03

10.3969/j.issn.2095-3887.2015.06.016

2015-07-01

云南省应用基础研究计划（2007C130M）；国家肉牛牦牛产业技术体系建设（CARS-38）

王春兰（1970-），女，畜牧师。

亐开兴（1975-），男，副研究员，博士，主要从事动物遗传育种工作。