牛属下的物种,包括家牛、瘤牛、大额牛、印度野牛、爪哇野牛、牦牛、欧洲野牛和美洲野牛,是人类肉类、奶的食物来源,在人类文明中占有重要的地位。在本研究中,我们分别对大额牛、印度野牛、爪哇野牛、欧洲野牛和美洲野牛进行了全基因组高覆盖测序,平均覆盖深度大于20x。另外,我们还对这几个物种(除印度野牛和美洲野牛)进行了群体水平测序。我们使用这些数据确定了这些物种的系统发生关系和进化历史,并且支持大额牛不是印度野牛的驯化种,而是一个独立的物种或亚种的结论。同时,因为牛属下多个物种间没有生殖隔离或只有不完全生殖隔离(杂交后代雄性不育),这为物种间基因渗透提供了生理学基础。我们的结果表明,牦牛与西藏牛、瘤牛与大额牛、瘤牛与巴厘牛之间存在基因渗透。我们发现了在家牛中受到选择的与毛色相关的MITF基因通过基因渗透被导入到了牦牛。同时,西藏牛基因组低氧诱导通路中的基因EGLN1、EGLN2、HIF3a和VASP通过基因渗透来自牦牛,这可能与西藏牛快速适应高原低氧环境有关。西藏牛基因组与免疫相关的基因IRF7以及与辐射相关基因HRAS通过基因渗透来自瘤牛。我们的结果表明基因渗透是物种适应环境的重要方式之一,同时也是野生物种驯化的重要手段。