中国驴品种资源现状及其分子遗传育种研究进展

韩瑞丽，张献珍，李 明*

（1.河南农业大学动物科技学院，河南郑州 450046；2.长垣职业中等专业学校农学院，河南长垣 453400）

在人类文明发展史中，驴（）在农耕、运输、饮食等领域做出了重要贡献，驴和马的杂交后代骡子具有优良的性能，比如骡子的体力、生命力和抗病力比驴强，饲料利用率高，体质结实，肢蹄强健，富持久力，易于驾驭，同时也为种间杂交及杂种优势学说提供了有力证明。据史料记载，中国在公元前4 000年左右殷商铜器时代就驯养驴，并开始繁殖其杂种，由于数量稀少而被当作稀贵家畜。我国是驴资源极为丰富的国家，中国驴有着独特性能和经济研究价值，如藏驴的耐低氧性，德州驴的肉用、皮用性能，及大多驴品种具有耐粗饲、抗逆性等特性。此外，驴肉鲜美，驴皮又是制作阿胶至关重要的材料，同时具有竞技、康养、文化等新时期丰富的社会功能，因此驴种质资源在畜禽种质资源中有独特地位。

近30年来，伴随着农业机械化快速发展，驴的主要用途役用性能废退，全国驴存栏量急剧减少。一直以来，驴没有专门化的皮、肉、奶用品种，其相关经济性状的遗传基础方面的研究也极为缺乏。由于家驴在我国很少有规模化养殖，缺乏科学系统的性能记录、饲养管理和选育，导致驴种质水平逐年降低。但随着社会发展及人民生活水平的提高，以阿胶为代表的驴产品畅销，驴皮价格持续走高，加上驴肉需求量越来越大，养驴效益逐年提高，养驴业逐渐成为我国畜牧业的特色产业。基于此，本文针对我国驴品种资源概况、保护利用存在的问题以及驴分子遗传育种方面的研究进展进行综述，以期为驴品种的选育、保护、开发利用提供参考。

1 我国驴品种、类型及其重要价值

中国驴遗传资源丰富，据《马驴驼品种志》记载，我国驴地方品种共24个，驴品种名称及产地见表1。

表1 我国驴品种名称及产地

驴按其体型特征可分为大型驴、中型驴和小型驴3种类型。大型驴的体高高于130 cm，体重在260 kg 左右，主要分布在平原地区，比如山东的德州驴、陕西关中驴、山西的晋南驴和广灵驴等。中型驴品种的体高在110～130 cm，体重在180 kg 左右，主要分布在高原地区，比如陕西省的佳米驴、甘肃省的庆阳驴和平原地区河南省的沁阳驴等。小型驴体高低于110 cm，体重在130 kg 左右，包括新疆驴、云南驴、凉州驴、川驴和青海毛驴等，小型驴分布范围较广，主要分布在西藏、新疆、内蒙古、甘肃、宁夏、陕西以及四川、云南等地。从地区分布可以看出，南方地区及东部沿海地区几乎不养驴。

驴具有重要的役用、肉用、药用价值，因而备受人们重视。驴肉鲜香细嫩，是典型的高蛋白低脂肪食物，富含人体需要的微量元素和维生素。中医上，驴肉性平，有补血、益气功效，主治劳损、风眩和心烦等；驴乳味甘、性寒，主治黄疸、风热赤眼等；其含有的动物胶、骨胶原能为体弱、病后调养的人提供良好的营养补充。驴皮是制造名贵中药阿胶的主要原料，具有补血、止血、滋阴润肺的功能。驴产品具有很高的开发价值，近几年来，我国驴业发展缓慢的态势有所改观，驴产品市场需求的刚性增长为驴业发展带来巨大潜力。

2 我国驴品种资源数量、保护现状及存在问题

2018年底我国驴存栏量为253.28 万头，占世界驴存栏量（4 412.56万头）的5.74%。2009—2018年我国驴存栏量从540.35万头下降到253.28万头，下降53.12%，其主要原因是役用功能不断萎缩以及驴本身的繁殖效率低、繁育速度慢等生物学特性。2019年，受繁育母驴价格低的影响，驴存栏量稍有上升，达260.1万头；2020年一季度受春节前集中出栏和新冠肺炎疫情影响，存栏量有所增加。

鉴于此，近些年国家也进行了积极的保护工作。2014年，我国将关中驴、德州驴、广灵驴、泌阳驴、新疆驴5个驴种列为《国家级畜禽遗传资源保护名录》。建成关中驴、德州驴、广灵驴、泌阳驴4个驴种国家级保种场。建成关中驴、德州驴、新疆驴3个驴品种国家级保护区。单纯的保护不足以阻挡其濒危状态，目前我国驴品种中70%以上已经处于数量大幅下降或濒危状态，大多数驴品种的性状退化严重、种质差，不同种质资源没有明显界限，种质资源标准缺乏，外血盲目导入。由于长期以来驴产业不受重视，没有皮、肉、奶专门化品种，相比于其他畜种，驴相关经济性状遗传基础研究较为缺乏，因此我国驴产业发展严重滞后于牛羊猪等畜种产业。高校和研究院所在驴产业学科建设、科研经费方面投入不足，研究人员出现断层、科研进展缓慢等问题。但随着驴产品市场行情利好和群众对健康养生需求的变化，目前驴产业又重新得以发展。近些年来，国内外围绕驴各方面的研究每年以2 000篇左右的论文发表，主要涉及驴肉品质与胴体性状、理化特性，驴奶蛋白组分、及驴种群多样性研究等。最近，国外也公布了驴基因组水平和染色体级别的参考基因组。

3 驴品种分子遗传育种研究进展

随着分子生物学、遗传学、基因组学的发展，动物遗传育种也由常规的表型选择发展到标记辅助选择、基因组选择，这些技术理论的发展也为挖掘驴重要经济性状的功能基因、分子标记提供了可能。伴随着新技术的发展，中国对于驴品种的分子遗传育种的研究主要集中在我国地方驴遗传多样性及起源、功能基因、小RNA和主要性状分子标记等方面的研究。

3.1 我国地方驴遗传多样性及起源研究 关于驴遗传多样性和起源，朱文进等用29对微卫星分析了我国地方驴种的遗传变异及其群体遗传结构，将大型品种关中驴、晋南驴、广灵驴、德州驴和中型品种庆阳驴聚为一类，中型品种泌阳驴、淮阳驴和佳米驴聚为另一类。Zhang等研究表明，中国国内驴种具有较高的遗传多样性和杂合度。新疆、庆阳、西吉、关中驴品种之间存在着较近的遗传距离。系统发生树显示，中国驴种的遗传关系与其地理分布和繁殖历史是一致的。Zeng等研究表明中国本土驴虽然遗传变异丰富，但中国驴品种间的遗传分化相对较低，将12个驴种分成两大组：一组包括西吉、新疆、凉州、库伦、关中等驴种；另一组包含了贡沙、德州、泌阳、太行、家米、庆阳和青海驴种。

利用线粒体，尤其是mtDNA D-Loop的遗传多样性进行驴遗传多样性研究，孙伟丽等通过对分布区域具有典型代表的德州驴、关中驴、凉州驴和新疆驴95个个体mtDNA D-环进行研究，发现中国家驴可能有2个母系起源，并提示德州驴保种效果好，新疆驴需要加强保护。赵朝霞等对中国的6个家驴品种（德州驴、关中驴、泌阳驴、庆阳驴、广灵驴、晋南驴）的mtDNA D-Loop序列进行遗传多样性的研究，发现关中驴、晋南驴的单倍型多样度较高，德州驴和庆阳驴的单倍型多样度较低。刘建斌等对中国9个家驴品种162个个体的mtDNA D-loop区385bp进行遗传多样性和系统进化分析，表明我国家驴的遗传多态性丰富，我国家驴的母系起源是非洲野驴中的努比亚野驴和索马里野驴，亚洲野驴不是中国家驴的母系祖先。郑立等研究了河南3个驴种河南小毛驴、长垣驴、泌阳驴mtDNA D-loop区序列多态性及起源进化分析，结果表明河南省3个驴种具有较丰富的遗传多样性，属于混合母系起源。李慧锋等对晋南驴mtDNA D-loop保守区480 bp的片段进行测序，结果表明晋南驴具有丰富的遗传多样性，但晋南驴群体有一定混杂，急需开展保种工作。伴随着全基因组测序技术的发展，Sun等通过对德州驴和云南驴进行全基因组线粒体DNA测序，结果支持中国家驴品种可能起源于索马里野驴，而非亚洲野驴的假设。对驴线粒体序列的分子研究已经清楚地确定了两个不同的母系谱系。Ma等选用获得的171个序列（包括中亚、东亚和非洲的样本）加上536个已发表的序列（包括欧洲、亚洲和非洲的样本），根据线粒体全基因组和部分非编码D环（d-loop）序列，这两个家系被明确地分开，从多样性衰退推断的迁徙路线表明，两个世系在中国各地有不同程度的扩张。总的来说，这两个血统没有同时被驯化。以上这些研究为我国驴种质资源的保护、开发利用提供了重要信息。

3.2 驴重要性状相关基因及小RNA组学研究 Huang等首次描绘了家驴和蒙古野驴的基因组精细图谱，其中家驴基因组测序覆盖度达42.4X，拼接得到基因组大小2.36 Gb，Scaffold N50为3.8 Mb。郭怡君对德州驴和新疆驴皮组织进行RNA-seq测序，进行了全基因组范围内的可变剪切图谱鉴定、可变剪切的基因组织特异性及分析可变剪切食草性物种间差异；并预测了新转录本和lincRNAs，丰富了驴的全基因组注释结果。韩浩园等利用RNA-Seq分析了泌阳驴和德州驴品种间睾丸组织差异表达基因及microRNA，结果表明泌阳驴和德州驴品种间差异不明显，但发现等6个基因存在9个错义突变。刘迥等应用RT-qPCR技术分别检测2～3岁健康公、母新疆驴脂肪沉积相关基因和基 因的组织表达谱。目前也已对驴锌指蛋白（）基因、钙蛋白酶1（）基因CDS区进行克隆及生物信息学分析，并鉴定其在驴各组织中的表达量。这些研究为我国驴重要性状功能基因的研究提供参考。

3.3 驴重要性状分子标记的研究 驴重要性状功能基因分子标记的研究主要集中在与生长、与毛色、乳用性状、皮用性状相关的基因。Lai等、侯浩宾等选用与动物生长发育相关的A和作为候选基因挖掘与德州驴生长性状相关的分子标记，结果显示基因内含子存在3个插入和2个缺失，且显著关联德州驴体重等生长性状；NCAPG-DCAF16基因区域5个SNPs位点对生长性状均有显著影响，特别是rs008位点与德州驴体重、体高等重要生长性状极显著相关。王颜颜等应用PCRSSCP技术对新疆和田和喀什良种驴群体的基因进行单核苷酸多态性检测，结果显示基因第3内含子有两种等位基因A和B，存在AA和AB两种基因型，AB型体高、胸围和体长高于AA型。高琦璨研究显示和基因突变可导致德州驴脊椎数目的变异，其分别与德州驴腰椎数和胸椎数变异相关，可作为标记辅助选择提高选种的效率和准确性。毕兰舒等研究表明基因存在g.29764584C＞G多态位点，其杂合基因型个体平均日泌乳量显著高于野生纯合基因型，野生纯合基因型个体乳蛋白率显著高于杂合基因型，乳糖率差异不显著。苏咏梅等利用直接测序与PCRRFLP技术，Wang等利用全基因组测序对驴毛色相关的分子标记进行了研究，发现了可以区分黑色驴与非黑色驴的分子标记。这些研究都为驴专门化品种的培育提供了强有力的参考。

4 小结和展望

鉴于目前国内驴品种资源的现状，对一些濒危的驴品种应给予重点保护、多层次多手段保护。同时，应加强对驴种质资源特征特性及其重要经济性状的研究，整体提高中国驴品种的生产水平。近些年，随着动物遗传育种新技术的发展，常见家畜重要性状形成的遗传机制不断被揭示，如何运用在其他畜禽上（尤其是马属动物）鉴定出来的重要性状的功能基因和分子标记作为驴品种的候选基因，进行功能验证或应用是未来研究的方向之一。伴随着全基因组测序技术的发展，定位、分离、克隆出与驴产肉、产奶、产皮、抗病、抗逆性等相关的功能基因并用来提高驴的重要经济性能是未来研究重点。为此首先需要建立驴品种表型数据库和种质资源基因库共享平台，然后通过对其重要经济性状和特色性状进行系统评价，为驴种质资源保护利用、专门化品种培育提供理论依据。