宗文成，王立剛，宋成義，王立賢*，張龍超*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京 100193； 2.揚州大學動物科學與技術學院，揚州 225001)

染色體重排(chromosomal rearrangement)導致不同染色體間遺傳物質(zhì)的交換，造成生物體基因組內(nèi)出現(xiàn)了大量的結(jié)構(gòu)變異(structural variation, SV)，這是產(chǎn)生遺傳變異的主要原因之一。一般來說，SV是基因組中大于50個核苷酸的重排，且主要出現(xiàn)在基因組的非編碼區(qū)域，通常不會改變成熟蛋白的結(jié)構(gòu)。盡管如此，SV的大小和位置可以決定轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件的結(jié)合、mRNA 剪接和加工、基因組折疊和高階結(jié)構(gòu)以及翻譯的變化，從而影響某些物種的表型。此外，SV與基因組的進化也有著密切的聯(lián)系。

早在上世紀二十年代，Bridges就報道了果蠅()的基因組中存在著大的染色體重排，且后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)棒眼基因()的復制能夠?qū)е鹿壈粞鄣男纬?。但是關于畜禽的 SV 研究直到上世紀五十年代才有所進展，當時Knudsen在牛()的基因組中檢測到染色體易位，并發(fā)現(xiàn)其與公牛的生育能力降低有關。關于豬()基因組的SV，近年來基于全基因組掃描技術的進步已經(jīng)開展了一些拷貝數(shù)變異(copy number variation, CNV)相關的研究。Chen等首次詳細注解了豬基因組的RNA轉(zhuǎn)座子，發(fā)現(xiàn)SINE轉(zhuǎn)座子在豬基因組內(nèi)貢獻了大量的多態(tài)并開發(fā)了分子標記。Zhou等則構(gòu)建了豬基因組第一個綜合數(shù)據(jù)庫PigVar (http://www.biomedical.net/pigvar/)，這個數(shù)據(jù)庫匯集了來自287頭豬及其親屬的SNP和211頭豬的SV。

隨著測序技術的發(fā)展和測序成本的降低以及SV檢測方法不斷的進步，SV在畜禽馴化、適應、生產(chǎn)、毛色、形態(tài)和疾病方面已被證實扮演了重要的角色。本文對SV的分類、形成機制、檢測方法以及在豬的繁殖、肉質(zhì)、生長、毛色、疾病、嗅覺和耳朵大小性狀等方面的研究進行綜述，并對未來的發(fā)展方向進行了展望和討論。

1 SV分類

一般來說，按照基因組中DNA量的變化進行分類，基因組中的SV可分為兩種類型，其中一類是非平衡性的CNV，即基因組DNA發(fā)生量的改變，例如核苷酸的缺失(deletion, DEL)、插入(insertion, INS)、移動元素插入(mobile-element insertion, MEI)和重復(duplication, DUP)；另一類是平衡性的重排，即基因組DNA僅發(fā)生順序的改變，例如染色體的倒位(inversion, INV)和易位(translocation, TRA)(圖1)。目前，CNV作為SV的主要形式，更多的被定義為長度從一千堿基到數(shù)兆堿基不等的DNA片段。

該示意圖描述了與參考基因組比對時測試基因組中的缺失、插入、轉(zhuǎn)座子插入、串聯(lián)和散在的節(jié)段重復、倒位和易位。Ref.參考基因組The schematic depicts deletions, novel sequence insertions, mobile-element insertions, tandem and interspersed segmental duplications, inversions and translocations in a test genome when compared with the reference genome. Ref. Reference genome圖1 結(jié)構(gòu)變異的類別[23]Fig.1 Classification of structural variation[23]

DEL是最常見的一種SV，指染色體上一段核苷酸序列的缺失，導致了堿基數(shù)目的減少。根據(jù)缺失位置的不同可分為中間DEL和末端DEL。

INS包括一般核苷酸片段的插入和MEI。一般的INS是指染色體中某一片段的插入，導致堿基數(shù)目的改變。通常來說，插入片段來源于基因組，同時會伴隨著TRA的發(fā)生。MEI是指移動元素(即轉(zhuǎn)座子)在基因組移動或轉(zhuǎn)座的過程。轉(zhuǎn)座子插入不同于一般核苷酸片段的插入，有研究已證實轉(zhuǎn)座子插入不僅會造成DNA水平的結(jié)構(gòu)變化，而且常常攜帶順式調(diào)控元件的作用，例如啟動子、增強子、隔離子和沉默子。

DUP一般包括串聯(lián)重復(tandem duplications, TD) 和節(jié)段重復(segmental duplications, SD)兩種類型，而基因區(qū)域發(fā)生重復被認為是基因組和系統(tǒng)進化的主要驅(qū)動力之一。TD是指染色體中某一段核苷酸序列以前后相接的方式重復多次形成的重復序列，而SD是指某一段核苷酸序列通過染色體重排的方式增加多個拷貝，且拷貝散落在基因組的其它位置。

INV是指染色體上某一片段的序列發(fā)生180度的顛倒，導致堿基順序的改變，但是該區(qū)段堿基的數(shù)目不會發(fā)生改變。根據(jù)發(fā)生的次數(shù)，又可分為只發(fā)生一次的簡單INV和發(fā)生兩次或以上的復雜INV。

TRA包括染色體內(nèi)易位和染色體間易位，一般不會改變核苷酸序列的堿基數(shù)目。染色體內(nèi)易位是指某段序列轉(zhuǎn)移到同一染色體其它區(qū)域，能夠改變?nèi)旧w上的基因位置。染色體間易位是指染色體某一片段轉(zhuǎn)移到另一條染色體的某一區(qū)域，包括兩條染色體的序列之間互相易位和單向易位。

2 SV形成機制

染色體重排主要由非等位基因同源重組 (non-allelic homologous recombination, NAHR)、非同源末端連接 (non-homologous end joining，NHEJ)、叉停頓和模板轉(zhuǎn)換 (fork stalling and template switching，F(xiàn)oSTeS)和轉(zhuǎn)座子插入(mobile-element insertion, MEI)引起，以上幾種機制可以解釋基因組內(nèi)大多數(shù)SV的形成(圖2)。

A.非等位基因同源重組(NAHR)；B.復制叉延遲和模板轉(zhuǎn)換(FoSTeS)；C.非同源末端連接(NHEJ)；D.轉(zhuǎn)座子插入(MEI)A. Non-allelic homologous recombination(NAHR); B. Fork stalling and template switching(FoSTeS); C. Non-homologous end joining(NHEJ); D. Mobile-element insertion(MEI)圖2 結(jié)構(gòu)變異的主要形成機制[3]Fig.2 The main formation mechanism of structural variation[3]

2.1 NAHR

NAHR通常發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂時期，是指兩個非等位基因的染色體同源片段發(fā)生交叉重組, 可導致染色體片段的INS、DEL和INV等。有報道稱，NAHR一般發(fā)生在低拷貝重復序列(low copy repeats, LCR)之間，并與DNA復制密切相關。

2.2 FoSTeS

FoSTeS通常發(fā)生在DNA復制的S期。當DNA復制受阻或暫停時，滯后鏈與聚合酶解離，導致其從模板上脫落，并與另一個區(qū)域結(jié)合重新開始合成DNA。由于復制起點的位置改變引起DEL或DUP的發(fā)生，可導致大片段的SV。需要注意的是，通過 FoSTeS 形成的SV很難與由微同源介導的斷點誘導修復 (microhomology-mediated break-induced replication, MMBIR) 生成的SV進行區(qū)分。

2.3 NHEJ

NHEJ 是一種 DNA 修復機制，經(jīng)常參與DNA雙鏈斷裂(double-strand break，DSB)的修復，且在完成對DSB片段的末端修復后，在修復位點會留下了一個“疤痕”核苷酸序列。NHEJ機制通常會導致DEL和TRA的發(fā)生。

2.4 MEI

轉(zhuǎn)座子的移動會引起染色體重排，導致大量的SV產(chǎn)生。根據(jù)轉(zhuǎn)座機制，轉(zhuǎn)座子可以分為兩大類：第I類轉(zhuǎn)座子通過“復制-粘貼”的方式進行轉(zhuǎn)座稱為反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子(retrotransposon)。反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子又可以分成兩大亞類：一類是具有長末端重復序列(long terminal repeat, LTR)的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子，主要是內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(endogenous retrovirus, ERV)。另一類是非 LTR反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子，包括長散在核元素 (long interspersed nuclear element, LINE)和短散在核元素(short interspersed nuclear element, SINE)；第II類轉(zhuǎn)座子通過“剪切-粘貼”的方式進行轉(zhuǎn)座，主要包括1/，，，，和-等家族。據(jù)報道，轉(zhuǎn)座子占據(jù)哺乳動物基因組中的三分之一到一半左右，且在SV中扮演了極其重要的角色，比如人類基因組研究中超過40%的SV與轉(zhuǎn)座子重疊。

3 SV檢測方法

自本世紀起，隨著高通量基因組掃描技術的進步，微陣列比較基因組雜交(array-based comparative genomic hybridization, aCGH)、單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms, SNP)芯片和下一代測序(next-generation sequencing, NGS)成為了SV檢測的主要手段。其中，aCGH則是最早應用于CNV檢測的技術，幾乎參與了所有畜禽的CNV研究。隨著測序成本的降低，NGS則成為了檢測SV的主要手段，且與aCGH相比具有分辨率高、可檢測倒位和易位以及一些新序列插入的優(yōu)勢。利用NGS數(shù)據(jù)與參考基因組比較來調(diào)查表型調(diào)控背后的機制一直是SV研究的主要方式，但是由于較短的讀取長度，基因組重復序列區(qū)域尚未得到充分研究，而且短讀的SV檢測靈敏度低(30%～70%)和錯誤發(fā)現(xiàn)率高(85%)的特點有一定的應用限制。近年來，一些新興基因組技術的出現(xiàn)，包括基于關聯(lián)分子策略的Linked-Reads測序、Strand-seq測序和染色質(zhì)構(gòu)象捕捉技術(Hi-C)與基于單分子策略的PacBio單分子實時測序、Oxford Nanopore測序和光學圖譜(BioNano)技術(圖3)，顯著提升了SV檢測能力和整體敏感性。使用三代測序(thirds-generation sequencing, TGS)生成的長reads可以彌補NGS技術的不足，因其具備足夠跨越SV的長度，并且在重復區(qū)域中具有更高的可映射性。在50～1 000 bp范圍內(nèi)，TGS可以檢測到比NGS多3～4倍的SV。目前，基于長reads的SV檢測已開發(fā)了npInv、svim和pbsv等多個工具。另一方面，將三代測序和多種基因組技術結(jié)合已經(jīng)成為基因組組裝的黃金標準，利用新的基因組技術獲得高質(zhì)量基因組進行SV的研究也已在多個領域開展。

新興技術在檢測結(jié)構(gòu)變異(SV) 的方式上各不相同：1) 10×Genomics Linked-Reads 基于基因組位點之間的條形碼重疊檢測 SV；2) Strand-seq 根據(jù)讀取深度或映射方向的突然變化來確定 SV；3) 高通量染色體構(gòu)象捕獲 (Hi-C) 通過尋找基因組位點之間異常高頻的接觸來檢測 SV；4) 單分子測序方法(PacBio、ONT和Optical mapping)基于可能涉及一個(讀取內(nèi))或多個(讀取間)讀取的不一致映射特征推斷 SV。chr. 染色體; H1. 單倍型1; H2. 單倍型2; WW. 沃森-沃森；WC. 沃森-克里克；ONT. 牛津納米孔技術; PacBio. 太平洋生物科學Emerging technologies vary in how they detect structural variations (SVs):1) 10×Genomics Linked-Reads detect SVs based on barcode overlap between genomic loci; 2) Strand-seq determines SVs based on read depth or sudden changes in mapping orientation; 3) High-throughput chromosome conformation capture (Hi-C) detects SVs by looking for unusually high-frequency contacts between genomic loci; 4) Single-molecule sequencing (PacBio, ONT and Optical mapping) methods infer SVs based on discordant mapping signatures that can involve one (intra-read) or many (inter-read) reads. chr. Chromosome; H1. Haplotype 1; H2. Haplotype 2; WW. Watson-Watson; WC. Watson-Crick; ONT. Oxford nanopore technologies; PacBio. Pacific Biosciences圖3 單分子和關聯(lián)分子策略中的結(jié)構(gòu)變異特征[35]Fig.3 Structural variation signatures in single-molecule and connected-molecule strategies[35]

4 SV在豬基因組的研究進展

4.1 SV與繁殖性狀

染色體重排導致的SV與一些繁殖性狀息息相關，比如TRA是導致家豬生殖功能障礙的主要原因之一，據(jù)估計，50%的低產(chǎn)公豬是攜帶者。另外，CNV已被證實可能在塑造繁殖性狀方面發(fā)揮作用。

在繁殖性能方面，梅山豬一直是世界高產(chǎn)豬的代表品種，對梅山豬的SV檢測有望解釋其高產(chǎn)背后的機制。Zhou等使用NGS、Pacbio、GemCode Linked、BioNano和Hi-C技術，首次完成了梅山豬的高質(zhì)量基因組組裝。與杜洛克豬基因組比較發(fā)現(xiàn)，在1B的內(nèi)含子區(qū)域檢測到3個DEL和6個INS，并推測可能對繁殖性能有影響。另外，藏豬與梅山豬和大白豬相比，2R的內(nèi)含子發(fā)生了DEL，推測其影響了生長速度。Du等發(fā)現(xiàn)，梅山豬基因組中2基因中140 bp 的DEL以及2J2和2G4A基因中的DUP與繁殖性能有關。Zhao等對包括梅山豬在內(nèi)的中國豬種和歐洲豬種進行了大規(guī)模的SV檢測，構(gòu)建了一個包括56 930個推定SV的單核苷酸分辨率圖譜，并確定在X染色體上一個35 Mb區(qū)域中的35個SV相關基因?qū)Ψ敝衬芰哂兄匾饬x，從而使中國和歐洲起源品種的進化速度存在顯著差異，研究也為評估系統(tǒng)發(fā)育關系提供了新的證據(jù)。產(chǎn)仔數(shù)可以最直觀地反映繁殖能力的高低，Liu等通過比較產(chǎn)仔數(shù)大(XL)的香豬和產(chǎn)仔數(shù)小(XS)的香豬基因組，總共鑒定了28 040個SV。其中4 637個SV僅存在于XL組，4 119個SV是XS組特有的，分別影響1 697和1 582個基因。通過分析發(fā)現(xiàn)，這些SV及其相關基因參與了多種分子功能，并與豬的繁殖性狀相關。此外，還在香豬基因組中鑒定了14個與窩產(chǎn)仔數(shù)相關的候選基因。Ran等使用SNP陣列發(fā)現(xiàn)了一個在香豬6號染色體上包含基因的496 kb CNVR，調(diào)查了其在545頭豬中的分布，證實CNV與卵巢中基因轉(zhuǎn)錄水平呈正相關，并且改變了產(chǎn)仔數(shù)性狀。Liu等發(fā)現(xiàn)，SINE插入多態(tài)性存在于豬群中4基因的第一個內(nèi)含子區(qū)域，與香豬的窩產(chǎn)仔數(shù)性狀有關，其中SINE基因型相對于SINE基因型和SINE基因型具有更大的窩產(chǎn)仔數(shù)，可作為香豬窩產(chǎn)仔數(shù)的候選DNA標記。此外，Zheng等報道了中西方豬之間基因中的差異CNV可能與總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)有關。Wang等利用80K SNP芯片對大白豬進行CNV分析，結(jié)果表明CNVR61和CNVR283兩個區(qū)域與窩產(chǎn)仔數(shù)相關。

4.2 SV與肉質(zhì)和生長性狀

肌內(nèi)脂肪含量(intramuscular fat, IMF)是評價豬肉品質(zhì)的重要性狀，Wang等利用CNV進行GWAS分析，發(fā)現(xiàn)CNV可能通過其基因劑量影響1基因的表達，而1的表達可能通過途徑影響肌肉細胞的增殖和分化，最終影響IMF含量。隨后，Wang等又發(fā)現(xiàn)，CNVR可能通過調(diào)節(jié)1基因的可變剪接來改變PELP1蛋白的結(jié)構(gòu)，從而影響豬的IMF。

在一些生長性狀研究中。Yoshidomi等證明，豬胰淀粉酶CNV多態(tài)對30～100 kg豬生長過程中的平均日采食量、總采食量和飼料轉(zhuǎn)化率有顯著影響。Revilla等則報道了一個CNVR含有2，該基因在磷脂和三酰基甘油的生物合成中起關鍵作用，表明這種 CNVR可能有助于脂肪酸組成和生長性狀的遺傳變異。Qiu等證明，CNVR與杜洛克豬的平均日增重(ADG)、百公斤體重日齡(AGE)和背膘厚度(BFT)有關，表明這些CNVR可能在調(diào)節(jié)豬生長和脂肪沉積方面發(fā)揮多效作用。此外，通過組裝高質(zhì)量寧鄉(xiāng)豬基因組并與杜洛克豬基因組比較，Ma等鑒定了大量的SV，并在4基因的第一個內(nèi)含子鑒定了281 bp的DEL，其高的轉(zhuǎn)錄水平可能促進了皮下脂肪沉積。

4.3 SV與毛色和色素沉著

毛色是區(qū)分不同馴化物種的重要特征之一，在豬的不斷馴化和選擇中，已經(jīng)產(chǎn)生了大量不同品種和種群特征的毛色和圖案。關于InDel和錯義突變引起的毛色變化已進行了不少研究，然而僅有原癌基因酪氨酸激酶受體(kit proto-oncogene, receptor tyrosine kinase,)是由大的結(jié)構(gòu)變化引起。正常的信號傳導是神經(jīng)嵴衍生的黑素細胞發(fā)育和存活所必需的。在已報道的研究中，在基因座中SV的不同形式會導致3種表型：顯性白色(完全白色)、斑塊狀白色(部分白色)和帶狀白色(前肢白色)。相較于野生型豬種，顯性白色(長白豬和大白豬)基因座包含整個基因座的450 kb DUP1和至少一個拷貝中外顯子跳躍的剪接突變，然后是位于上游100 kb的4.3 kb DUP2和下游100 kb的23 kb DUP3以及DUP3內(nèi)部的一個4.3 kb DUP4；斑塊狀白色(皮特蘭豬)只包括相對于野生型基因座的450 kb DUP1，而帶狀白色(漢普夏豬)只包括位于上游100 kb的4.3 kb DUP2和下游100 kb的23 kb DUP3以及DUP3內(nèi)部的一個4.3 kb DUP4(圖4)。關于基因座DUP的機制，之前有研究證實是由基因座兩側(cè)的LINE轉(zhuǎn)座子的NAHR引起的。隨后，Wu等利用杜洛克×(長白×大白)雜交豬(DLY)對基因座進行研究發(fā)現(xiàn)了影響毛色變化的新等位基因，不僅加深了對豬顏色表型分子機制的認識，而且為篩選有色DLY的大白豬和長白豬的/純合子建立了一種簡單而準確的方法。Qin等則利用CRISPR/Cas9基因編輯技術成功的校正了基因座450 kb的結(jié)構(gòu)突變，為產(chǎn)生具有正?；蜃幕蚓庉嬝i奠定了基礎。上海的浦東白豬是除榮昌豬外唯一具有白毛色的中國本土豬，Huang等發(fā)現(xiàn)浦東白豬攜帶與大白豬相同的基因型，并在-8基因座與大白豬共享單倍型，這表明浦東白豬中的歐洲豬譜系起源于大白豬。

A. 野豬(野生型)、漢普夏豬(帶狀)和長白豬(顯性白色)基因庫的測序覆蓋深度表明，除了前面描述的 DUP1 之外還存在3個重復; B. 豬KIT等位基因的示意圖。4個重復的剪接位點突變和可變拷貝數(shù)共同創(chuàng)造了巨大的單倍型多樣性A. Sequencing depth of coverage for the wild boar(wild-type), Hampshire(belt) and Landrace(dominant white) pools demonstrating the presence of 3 duplications in addition to the previously described DUP1; B. Schematic of porcine KIT alleles. Together, the splice site mutation and the variable copy numbers of the 4 duplications create great haplotype diversity圖4 豬KIT 基因座白斑等位基因的進化[67]Fig.4 Evolution of white spotting alleles at the KIT locus in pigs[67]

在其它研究中，Xu等利用公共全基因組測序數(shù)據(jù)鑒定的SNP、InDel和 CNV對57個品種的469頭豬進行了全基因組關聯(lián)分析(GWAS)，確定了2、9、7、4、1和為與毛色相關的候選基因。其中，4和1位于顯著CNV附近的候選區(qū)域，而2、9、7和基因位于顯著InDel附近的候選區(qū)域。而據(jù)先前的報道，基因與巴馬豬兩端黑色素沉積有關。

4.4 SV與疾病

SV的發(fā)生通常會導致基因的破壞和新基因的融合，引起一些疾病的發(fā)生，例如公豬14基因2號外顯子序列中51 bp的INS導致了公豬不育，母豬基因283 bp的INS會引發(fā)更高的濾泡囊腫風險，還有仔豬的腭裂與TRA有關。

巴馬小型豬(BM)是巴馬香豬(BX)的近交系，目前已成為研究人類疾病的重要模型動物。Zhang等完成了第一個染色體水平巴馬豬基因組組裝，并通過與杜洛克豬基因組的比較發(fā)現(xiàn)、5116和10D三個調(diào)節(jié)肥胖的基因外顯子區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了DEL和DUP，可能與巴馬豬更難承受糖尿病的壓力有關。Fowler等使用上百分位數(shù)和下百分位數(shù)的動物的估計育種值數(shù)據(jù)進行GWAS分析，推定了幾個CNVR，它們包含的基因(1、、51和54)可能與肥胖有關。Dong等對3個本土小型豬種進行研究，利用SNP分型獲得了一些與心血管疾病和阿爾茨海默病等疾病相關的人類直系同源基因的CNVR。Long等則發(fā)現(xiàn)一些罕見的CNV與豬的臍疝有關。Stachowiak等在9基因下游(約500 kb)檢測到一個新的CNVR多態(tài)性與睪丸性發(fā)育障礙表型相關。Hay等發(fā)現(xiàn)，CNV可能與特定群體對豬繁殖與呼吸綜合征(PRRS)的反應有關。此外，Wang等在6發(fā)現(xiàn)5個插入多態(tài)，表明192 bp ERV插入等位基因可能對免疫反應有益，可作為抗病育種的候選標記。

4.5 SV與其它性狀

豬具有最大的功能性嗅覺受體(olfactory receptors,)基因庫，這反映了嗅覺在這種動物中的重要性。顯然是非常容易發(fā)生CNV的基因。據(jù)報道，豬基因組中的獲得和損失加劇是導致種群之間發(fā)生CNV的主要原因。CNV在的巨大進化潛力可以為豬提供必要的可塑性來進化新的覓食策略，為快速適應不同環(huán)境發(fā)揮了作用。另一項報道發(fā)現(xiàn)，的CNV在豬的物種形成過程中維持生殖隔離方面可能也發(fā)揮了重要作用。

耳朵的大小和類型是區(qū)分豬品種的重要特征，有研究報道了一個38.7 kb的CNV改變了miR-584-5p的表達，導致了MSRB3基因的mRNA翻譯受到抑制，從而影響了豬耳朵的大小。另一項研究發(fā)現(xiàn)，一個5號染色體的CNV在所有亞歐野生品種以及商業(yè)豬種中都是兩個拷貝，但其在大多數(shù)亞歐家養(yǎng)品種中拷貝數(shù)大于3個。特別是八眉豬和民豬的所有個體中都有超過5個拷貝，這表明CNV的拷貝數(shù)增加可能導致了更大且不直立的耳朵。

Liu等報道了香豬一種全身皺紋、皮膚增厚和毛發(fā)稀疏的新皮膚表型。通過NGS的方法，將無皺褶香豬和歐洲豬比較確定了59個基因中的65個候選SV可能與該性狀有關。

5 展 望

核苷酸長度大于50個堿基的SV廣泛的分布在基因組中的內(nèi)含子和非編碼調(diào)控區(qū)內(nèi)，它們產(chǎn)生的多態(tài)性可以解釋大部分物種之間的表型差異。過往的研究已經(jīng)證明，SV與一些動物經(jīng)濟性狀、疾病和生物機制的調(diào)控密切相關。因此，準確的解析SV與表型變異之間的聯(lián)系蘊藏著巨大的科研價值和經(jīng)濟效益。盡管近些年科學家在該領域取得了一定的進展，但是鑒于SV的類型和大小的多變性以及新基因組技術的檢測偏差，SV的準確檢測仍然是一個問題。繼續(xù)開發(fā)新的檢測技術并解決多平臺間造成的差異，對每個物種構(gòu)建較為一致的SV圖譜可能是未來研究的趨勢。另外，應用三代測序以及一些新的基因組技術組裝高質(zhì)量的基因組進行研究有望解決低質(zhì)量的基因組組裝導致的假陽性問題。利用SV進行分子標記開發(fā)也有巨大的潛力，尤其是轉(zhuǎn)座子，因其具有的調(diào)控能力和廣泛的分布非常適合作為分子標記的開發(fā)。而對于已開發(fā)標記的物種，解決大批量高效分型的方法，甚至基于SV開發(fā)芯片可能是另一個發(fā)展方向?？傊Y(jié)合不斷發(fā)展的新興SV檢測技術，并將其應用到動物育種領域研究中，不僅可以解析一些重要性狀的調(diào)控機制，還可以提高基因組選擇的準確性，提升育種效率和水平。