近日，云南大学生态与环境学院陈善元教授课题组围绕云南地方牛优良性状形成机制及种质资源保护，在国际学术期刊《BMC Genomics》连续发表2项研究成果。

成果一：云南瘤牛对梨形虫病的抗性机制

梨形虫病主要由蜱虫传播，是影响牛健康和养殖业生产的重要寄生虫病。瘤牛（Bos indicus）通常比普通牛（Bos taurus）更能适应湿热环境并且对梨形虫病的抗性更强，但是其中的遗传机制尚未被完全解析。

云南瘤牛（云南高峰牛），是我国本土的役肉兼用黄牛地方品种，拥有瘤牛的基本特征，其原产于云南南部、西南部和中部热带及亚热带地区；西门塔尔牛为普通牛（Bos taurus）原产于瑞士，为外来引入商业品种，是大型乳、肉、役三用品种，在中国被广泛养殖。研究团队为探究普通牛与瘤牛对梨形虫抗性以及背后可能的机制，选用云南省澜沧县和芒市的云南瘤牛与西门塔尔牛样品为代表，通过整合血液转录组和血浆蛋白质组数据，比较不同品种在自然感染条件下的分子响应差异。

图1 感染梨形虫的家牛血涂片代表性显微图像。

A：云南瘤牛（样本Z10）；B：西门塔尔牛（样本X15）红细胞中存在梨形虫。血涂片制备自新鲜抗凝血液，经甲醇固定后用稀释吉姆萨溶液染色。图像使用OLYMPUS

BX50光学显微镜采集，标尺长度为200 μm。

研究发现，品种遗传背景是塑造不同免疫响应模式的重要因素，云南瘤牛与西门塔尔牛在带虫率，黏膜免疫、先天免疫、抗原呈递及干扰素信号等方面表现出显著差异（图1，2）；CCL4、CCL5、IL1R2、IL5RA、BOLA、BOLA-DRB3和IFNB1等候选基因在云南瘤牛中呈现较高表达，HPX蛋白也被筛选为潜在的抗病蛋白标志物。

图2 Z-EG组与X-EG组特异性差异表达基因（DEGs）及差异表达蛋白（DEPs）的显著GO条目

A：澜沧样本中DEGs的GO富集结果；B：芒市样本中DEGs的GO富集结果；C：M-SDP样本中DEGs的GO富集结果。p值<0.05的GO条目被视为具有统计学显著性

结果表明，云南瘤牛在长期适应热带、亚热带高温高湿和寄生虫压力较高环境的过程中，可能形成了具有地方品种特色的免疫防御策略。该研究深化了对云南瘤牛抗病特性的认识，为抗梨形虫病分子标记筛选、地方牛抗病育种及优异种质资源利用提供了理论基础。

已毕业硕士研究生陈钰明、陈晓娜为该论文共同第一作者，陈善元教授为通讯作者。研究得到国家自然科学基金、云南省“万人计划”青年拔尖人才项目和云南大学研究生科研创新项目等资助。文章信息：Transcriptomic and proteomic profiling of piroplasmosis resistance in Yunnan humped cattle. BMC Genomics 27, 551 (2026). 文章链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s12864-026-12897-3

成果二：邓川牛适应性遗传机制解析

邓川牛曾是我国唯一的乳用黄牛地方品种，以高蛋白、高乳脂及环境适应性强闻名。然而，由于与其他商业奶牛品种杂交选育，其独特遗传资源正面临稀释甚至灭绝的风险，种群数量更是仅有220头左右；滇中牛同为云南省地方黄牛品种，也拥有瘤牛与普通牛混合遗传背景，但却在乳用等性状与邓川牛有显著的差异。该研究综合运用全基因组重测序、基于结构变异（Structural variant，SV）的群体选择信号扫描和顺式表达数量性状位点（eQTL）定位等方法，系统比较了邓川牛与滇中牛的遗传关系及基因组差异，并探究了邓川牛优异农艺性状的遗传基础，为后续精准育种提供了分子材料。

该研究发现，结构变异是构成邓川牛与滇中牛群体差异的关键。基于SNP与SV的PCA分析显示（图3），邓川牛与滇中牛在SNP水平呈现出较小的差异，但是在SV水平却能明显的分离。邓川牛群体内部较为分散，这与邓川牛采样来自4个不同区域相关，后续的系统发育分析也支持该结论。

图3 邓川牛及滇中牛群体中基于结构变异和单核苷酸多态的主成分析结果

a：基于SV的主成分分析结果；b：基于SNP的主成分分析结果。

此外，该研究还发现，一个位于NC_037350.1（Chr 23）第25,631,508 bp的长为541 bp缺失同时影响BOLA-DQB与BOLA-DQA5基因的表达（图4），两个基因中，携带该变异的样本均拥有更高的表达量，这两个基因为牛主要组织相容复合物相关基因，揭示该变异可能是邓川牛的抗病力强的关键。类似的，该研究还鉴定出一批与免疫调控、环境适应和乳用性状相关的候选基因及遗传变异，其中，CCDC50等基因可能参与免疫应答，PLCB4，RRAGA等基因可能与高温、营养胁迫等环境适应过程有关，CTNND2、TBC1D5等基因则可能参与乳品质和乳用性状形成。

图4 结构变异NC_037350.1:25631508:DG可视化及其与BOLA-DQB和BOLA-DQA5基因位置及表达量的关系

a：BOLA-DQB和BOLA-DQA5基因在基因组上的位置；b：BOLA-DQB基因表达量与基因型关系；c：BOLA-DQA5基因表达量与基因型关系；d：NC_037350.1:25631508:DG变异可视化。

该成果从多组学层面揭示了邓川牛优良性状的遗传基础，为这一濒危地方品种的精准保护、遗传改良和可持续利用提供了重要科学依据。

已毕业硕士研究生冯坤江为该论文第一作者，陈善元教授为通讯作者。该研究得到十四五国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目资助。

文章信息：Integrated selection scans and cis-eQTL analyses reveal genes and variants associated with milk quality, immunity, and adaptation in endangered Dengchuan cattle. BMC Genomics 27, 612 (2026). 

文章链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s12864-026-12972-9