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科学家利用DNA追踪狗的家世 如何培养新品种


http://www.sina.com.cn 2006年07月06日 16:44 新浪科技
科技时代_科学家利用DNA追踪狗的家世 如何培养新品种

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  什么是“bagel”?如果你回答说那是一块环形的面包(百吉圈),你只对了一半。“bagel”同时还指一种狗—原产法国的巴塞猎狗(basset hound)与比格尔狗(beagle)杂交产生的后代。这种狗有着松软低垂的耳朵和短小的腿,目前尚未被美国养犬俱乐部(AKC)承认为一种宠物狗。但如果人们对巴吉尔的需求增加,从而使该种狗的数量增加以后,巴吉尔就可能被确认为狗的一个新品种。

  多少个世纪以来,人们就一直在有选择地将不同种类的狗放在一起配种,以便产生带有人们所希望的特征的新品种狗。例如,配种者可能希望配种产生的后代带有一种狗卷毛的特征和另一种狗矮胖的特征。由于配种产生的后代其特征有那么多的组合,现在已有近400种被确认的狗品种——每一种都有其独一无二的特征。

  但不管一种狗有毛没毛,巨型还是矮胖,所有的狗都共有一种基因并共属家狗科。“狗可能是

动物世界中形态最多样化的一个种类了”,美国国家人类基因组研究院(NHGRI)的基因学家Elaine Ostrander说。

  一个单一的物种何以能产生在体型上如此多样化的后代成员?狗最初来自什么地方?科学家通过研究狗的DNA来了解其物种进化的历史。

  狗从哪里来

  所有的狗都有42颗牙齿,是群居性动物,正如犬科它的那些近亲们(包括狼、北美草原狼以及豺)一样。长期以来,科学家们就感兴趣于究竟是狗的这些近亲们的哪一种或其杂交的结果产生了狗。1997年,美国加州大学的基因学家Robert Wayne开展了一项DNA项目研究以解决这个问题。

  由于DNA包含有生命的蓝图,每一个有机体,除了同卵双胞胎以外,都有其独一无二的DNA特征。也正因为DNA包含了从亲代那里来的遗传信息,

  所以有机体之间的亲缘关系越接近,它们DNA相似的地方就越多。DNA因而成为追踪狗的祖先的好的研究工具。

  Wayne从几只不同种狗身上的毛发、血液和组织里分离出DNA,接着,他将获得的DNA与狼、北美草原狼以及豺的DNA相比照,结果发现,狗和狼的基因匹配度最高,它们的基因最相似。于是Wayne推断说狗起源于狼。“最早期的狗很可能看起来就跟狼一样”,Wayne说。

  狗的驯化

  但很久以前的一群狼不可能一下子变成狗。科学家们认为狗这种最早被人类驯化的动物产生于15000到40000年前的东南亚。“驯化的过程很长而且可能来源于很多不同的狼群”,Wayne说。

  在最初的一批狼进化成狗的那段时间里,人类开始在地球上四处迁徙,并以狩猎和采集为生。科学家们认为一些狼之所以愿意跟着人类四处跑,是因为人类的残羹剩饭为它们提供了方便而不用冒险的食物。与此同时,有些人可能开始喂养被遗弃的狼崽。这样,当人类与早期的狗的关系变得亲近以后,早期的狗开始帮助人们防卫和狩猎。最终,人类开始繁育已经驯化了的狼(早期的狗),特别是那些较忠诚、有良好捕猎能力等优良特征的狼(早期的狗)。

  随着时间推移,人类及其驯化的狗开始向世界各个地区迁移,当人类在自然特征极不同的地域定居并发展出文明后,他们的狗也逐渐改变自身的某些特征以适应新的环境。如,在气候较温暖的地方生活的狗可能就长出较短的毛。而“有些狗变得很温顺听话是因为它们必须住在较狭小的窝棚里或者跟其它牲畜待在一起”,Wayne说。渐渐地,这些变化了的特征会通过遗传传给后代。

  千差万别的狗种类

  历史上,不断有某些品种的狗变得流行,某些品种的狗变得不流行。顺应这种趋势,配种者通过杂交狗不断产生新的品种。现在的近400种狗品种中,80%是最近300年内出现的。现在的狗家族(指家狗)有那么多的新成员,“如果我们把人类最高和最矮的个体放在一起,我们会发现他们的差异很大,但远不如不同狗品种之间的差异大。拿狗腿来说,最短的仅有6英寸,最长的有2英尺,它们的体型最大和最小的之间可以相差40倍”,Ostrander说。

  为理解狗家族成员为何在体质特征上如此多样,Ostrander正在领导狗基因组工程研究。“我们正在试图从DNA水平上解释狗之为狗需要那些条件”,Ostrander说。

  狗的家族树

  在狗基因组工程中,研究小组首先用脱脂棉从一些不同品种狗的脸颊上获取细胞,然后从这些样本中分离出DNA。通过比较DNA数据,研究小组可以获知各个狗种之间的关系。这个过程类似于将不同人的指纹的独一无二的脉络进行比较。亲缘关系较近的狗种之间,如獒与牛头獒,

  它们的DNA之间仅有很小的差异。现在,该工程已经按照形态学和基因起源,将85个不同狗种分为四个大类。

  科学家还希望通过DNA数据分析了解狗的某一特征的起源。如我们想知道是什么使得一只狗大,一只狗小。通过分析几个亲缘关系较近的狗种共有的DNA片断,科学家希望能发现控制其共有特征(大小、尖鼻、皱皮等)的特定基因。

  此外,通过了解不同品种狗基因上有何联系,科学家就可能发现提高狗健康水平的办法。与人类相似,狗也会从其亲代那里遗传某些疾病(包括癌症)。如果亲缘关系不接近的狗种之间有某一共同疾病,“我就可以推断,很可能它们的一个共同祖先的基因发生了突变”,Ostrander说。一旦确定这些基因,科学家就有较大的把握帮助狗对付这些疾病。

  一只杂交的狗如何成为一个新的品种

  一只杂交狗的健康史是美国养犬俱乐部决定其能否成为一个获得官方认可的新种的重要因素。美国养犬俱乐部还要确认此种杂交狗是否有很多人喜欢,并且其配种过程符合道德伦理。2004年,美国养犬俱乐部确认了3种新种狗,包括那不勒斯獒。

  那么,巴吉尔、拉布拉多德利犬(labradoodle,拉布拉多猎犬与狮子狗杂交产生)、金德利犬(goldendoodle,金毛狮子狗与猎犬杂交产生),甚至考氏犬(cockapoo,西班牙猎犬与狮子狗杂交产生),也能被确认为一种新种吗?对于这些杂交狗的主人来说,这不成问题。只要狗与其主人之间相互承认,这就足够了。 (辛良生)

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