藏羊（Tibetan sheep）是我国三大粗毛绵羊品种之一，产于青藏高原及其毗邻地区，对高原极端环境有着很好的适应能力，是经过长期自然选择和人工培育形成的优良品种。它具有抗旱、抗寒、抗病强、耐粗饲、遗传稳定等一系列优良特性。然而，藏羊同时具有性成熟较晚、繁殖性能和生产力较低的不足。这些不足极大地限制了藏羊养殖的提质增效和产业竞争力。在以生产为导向的育种过程中，自然选择和人工选择极大地改变了绵羊的基因组变异水平。挖掘绵羊高繁殖性的候选基因一直是遗传育种研究者所追求的目标。

中国科学院西北高原生物研究所动物生态与资源保护研究团队针对绵羊重要繁殖性状（产羔数和产羔间隔），以连续三个产羔季节产多胎（每胎产两羔或三羔，HF）和产单胎（每胎产一羔，LF）的藏羊为研究对象，整合全基因组关联分析、普通转录组学、单细胞转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多组学研究方法，结合KASP基因分型、实时荧光定量PCR、酶联免疫吸附实验、免疫共沉淀和蛋白质免疫印迹等分子功能验证实验，挖掘藏羊产羔数和产羔间隔关键调控元件并揭示其高繁殖力的遗传调控机制。全基因组关联研究表明，BMPR1B基因与产羔数性状相关，PAPPA基因与产羔间隔性状相关。首次构建了藏羊卵巢单细胞图谱，发现关键基因PAPPA特异性表达在壁层颗粒细胞亚群，且BMPR1B基因在壁层颗粒细胞和固醇生成颗粒亚群高表达。基于单细胞转录组学、蛋白质组学和代谢组学整合分析，发现PAPPA是刺激卵巢优势卵泡生长发育和类固醇生成的关键候选基因。繁殖主效基因BMPR1B除了非同义突变，首次在藏羊中发现BMPR1B还存在可变剪接事件调控多胎性状。该研究结果对分子精准选育提升藏羊繁殖力和实现藏羊产业提质增效具有重要意义。

相关研究结果以Multiomics analyses provide new insight into genetic variation of reproductive adaptability in Tibetan sheep为题，于3月29日在国际期刊Molecular Biology and Evolution（中国科学院1区TOP期刊）正式发表。西北高原所为独立完成单位，博士研究生韩步鹰为论文第一作者，赵凯研究员为通讯作者。该研究得到青海省自然科学基金计划（2022-ZJ-901）、青藏高原第二次科学考察（2019QZKK0501）、中国科学院战略性先导科技专项（XDA2004010303）、国家育种联合攻关项目等资助。

论文连接：https://doi.org/10.1093/molbev/msae058

图1 BMPR1B的突变和互斥外显子事件是藏羊连续产多胎的潜在调控机制

图2 藏羊卵泡生长和排卵生殖候选基因的主要途径