研究人员通过GWAS、表达量性状位点（eQTL）和选择信号等方法，对调控元件进行了研究，以提供更全面的表型变异与基因调控之间的关联图谱。GWAS用于鉴定与表型变异相关的基因组位点，这些位点明显富集于调控元件（Xiang等，2019）。结合eQTL，揭示了在牛表型变异相关组织中，GWAS信号中的突变影响相关基因的表达（Fang等，2020；Prowse-Wilkins等，2021；Liu等，2022b）。选择信号是长期自然或人工选择在基因组上留下的标记，也被用于检查是否存在受到选择的调控元件。在绵羊中发现启动子和增强子在基因组选择信号中富集，突出了基因调控元件在驯化过程中的重要性（Naval-Sanchez等，2018）。结合GWAS、eQTL和选择信号等信息，可以更全面地了解基因调控与表型变异之间的关系，有利于鉴定致因突变，加速分子育种。有益的突变可以在种群或物种之间进行转移或随意设计。为了改善家畜生产，人们正在追求一个不断增长的假定目标基因和突变列表，涉及生长速度、肌肉质量和肌肉内脂肪含量等特征（Laible等，2015; Lievens等，2015; Van Eenennaam等，2017）。结合基因编辑和三维基因组图谱可能会重新定义与各种表型变异相关的关键突变或基因组区域。虽然在发育过程中编辑关键基因可能会导致胚胎死亡，但编辑关键调节元件可能只会改善这些表型而不致死亡。利用新技术CRISPR可以通过创建DNA环来调节特定基因组位点上的增强子-启动子相互作用（Morgan等，2017; Kim等，2019）。研究它们在转录控制中的作用可能会为动物育种打开一扇新的大门。强制染色质环形成最终可能使3D基因组具备提高家畜质量的潜力。例如，我们可以将对家畜生长和发育有不利影响的增强子从基因启动子区域移除，或将对家畜质量有改善作用的增强子加入到基因启动子中。因此，我们可以通过操纵DNA环的形成来增强有益的基因表达，减少有害的基因表达，加快育种进程而不损坏基因组序列。人类和模式动物的三维基因组研究取得了重大进展。研究三维基因组为我们提供了有价值的见解，能够通过揭示GWAS中的因果突变，或注释TAD边界解释结构或拷贝数变异对表型变异的影响来帮助我们研究复杂特征的分子机制。虽然在畜牧领域的相关研究仍处于起步阶段，主要集中在基因组结构和调控元件的鉴定，但是深入解析三维基因组结构对畜禽表型的调控机制，并与动物育种技术（如基因组选择或基因编辑）相结合，将对提高动物产品的产量和质量有重要帮助。
CHENG Jie, CAO Xiu-kai, WANG Sheng-xuan, ZHANG Jia-qiang, YUE Bing-lin, ZHANG Xiao-yan, HUANG Yong-zhen, LAN Xian-yong, REN Gang, CHEN Hong. 2023. 3D genome organization and its study in livestock breeding. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2023.04.007.