近日，由云南大学联合中国科学院昆明动物研究所完成的研究成果“NOCT, a potential domestication gene impacting circadian regulation and behavioral adaptation during dog domestication”，以封面三文章发表在国际动物学领域权威期刊《Zoological Research》（中科院、JCR双一区）。科研团队揭示NOCT 基因是调控家犬从灰狼驯化过程中昼夜节律与行为适应的潜在核心驯化基因，从分子层面揭示了犬科动物如何从晨昏出没的野生猎手，演变为同步人类作息的忠诚伙伴。
家犬是人类唯一成功驯化的食肉动物，其驯化起源可追溯至旧石器时代晚期的灰狼。以往研究多聚焦于家犬温顺性格、社交认知等行为的遗传基础，却长期忽略了一个关键演化特征：灰狼为晨昏性活动，而家犬转为典型昼行性，这一昼夜节律重塑是犬类适应人类社会的核心前提，但背后遗传机制一直是未解之谜。
研究团队整合分析全球365个犬科动物基因组，通过插入缺失变异（Indel）筛选、群体遗传与选择信号分析，锁定NOCT为关键候选驯化基因。该基因在灰狼与家犬间存在显著等位基因频率差异，而在外群中高度保守，其下游一段TG缺失突变可导致家犬前额叶皮层中NOCT表达相较于灰狼显著下调（图1）。
图 1. 基于犬科动物群体基因组学鉴定NOCT基因。A：邻接系统发育树；B：主成分分析（PCA）；C：基于 ADMIXTURE 软件在 K=2 和 K=3 条件下推断的群体遗传结构；D、E：全基因组水平的遗传分化指数（Fₛₜ）分布（D）与灰狼→家犬的核苷酸多样性比值（π）分布；E：筛选出 8 个与昼夜节律相关的候选基因；F：NOCT基因在家犬各组织中的特异性表达谱；G：NOCT基因在家犬与灰狼前额叶皮层中的表达差异；H：双荧光素酶报告基因实验。
为验证功能，团队构建NOCT 基因敲低/敲除小鼠模型，发现HO小鼠出现：1）昼夜节律重构，白天清醒时间显著延长，夜行活动减少，恰好模拟了狼到狗的作息转变，成为驱动节律重塑的潜在关键遗传开关；2）行为适应性升级，昼间探索运动能力增强、短期记忆提升，提示该变化更易适应人类聚居环境；3）神经结构优化，前额叶皮层髓鞘形成增加，神经环路更稳定，支撑认知与行为协同进化。这一系列变化完美契合家犬的“自我驯化”假说而非人类主动驯化选择假说，即NOCT遗传变异可使少数食腐灰狼个体白天更为活跃、记忆力提高，频繁地靠近人类营地拾荒、获取食物，从而实现与人类的第一次接触，在无意识选择中逐步完成自我驯化。
该研究提出了“NOCT— 昼夜节律 — 神经发育 — 行为适应”的调控轴，为理解动物驯化、昼夜节律与神经可塑性关联提供了全新范式。同时，NOCT通过调控髓鞘维持神经健康，为阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的干预提供潜在新靶点，兼具演化生物学与转化医学双重价值。
云南大学生物交叉技术创新中心博士生肖剑、硕士袁文华和昆明动物研究所博士生涂小龙为论文的共同第一作者，云南大学生物交叉技术创新中心李艳研究员、罗静教授和中科院昆明动物研究所张亚平院士、李锦秀助理研究员为共同通讯作者。研究得到了国家重点研发计划（2021YFD1200904）、国家自然科学基金（32388102、32470654）、中央引导地方科技发展资金（202407AA110003）、云南省兴滇人才支持计划（XDYC-QNRC-2023-0371）及昆明市高层次人才引进培养项目（2022SCP001）资助。
原文链接：https://www.zoores.ac.cn/en/article/doi/10.24272/j.issn.2095-8137.2025.270



排版：李美香
一审：杨  薇
二审：潘学荣