顧京晶
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院/禽畜遺傳改良湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長沙 410128)
馬的許多特性是高度遺傳的,馬主們認(rèn)為馬的后代的特質(zhì)很大程度上與其父母相關(guān),所以馬的譜系對于很多馬主和購馬者而言是十分重要的。
20世紀(jì)60年代,人們通過血液遺傳檢測的方式進(jìn)行馬親子鑒定,研究人員模擬人的血型檢測進(jìn)行馬親子鑒定研究,最終發(fā)現(xiàn)8個遺傳系統(tǒng)的34個遺傳因子;后來加入對于蛋白質(zhì)和酶的研究,科研人員共發(fā)現(xiàn)了16個遺傳系統(tǒng)的82個遺傳因子[1]。而實(shí)驗(yàn)室通常選取12~15個遺傳系統(tǒng)進(jìn)行血液遺傳檢測?,F(xiàn)如今使用DNA進(jìn)行親子鑒定已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的血液分型方式。
使用DNA檢測可以大幅度降低收集、運(yùn)送和儲藏檢測樣品的成本,DNA檢測并不一定需要從血液樣本中提取DNA,它可以從任何組織中進(jìn)行提取。如帶毛囊的毛發(fā),無需進(jìn)行冷凍或冷藏即可長時間保存馬的DNA。隨著馬參考基因組的完成,人們可以對馬進(jìn)行便宜、快速、可重復(fù)的親子鑒定檢測。人們對親子鑒定的一個誤區(qū)是通過親子鑒定可以確定幼駒是某兩匹成馬的后代,其實(shí)這樣的理解是不對的。事實(shí)上,親子鑒定由于所研究遺傳標(biāo)記的數(shù)目有限,所以親子鑒定實(shí)際表達(dá)的意思是排除不是親子關(guān)系的可能性,而不能百分百確認(rèn)親子的關(guān)系。
現(xiàn)今馬的親子鑒定通常通過微衛(wèi)星的DNA標(biāo)記分型來進(jìn)行。微衛(wèi)星標(biāo)記是一系列DNA短重復(fù)序列的總稱,這些重復(fù)不會發(fā)生在基因本身,而普遍存在于基因間區(qū),且具有較高的遺傳變異多態(tài)性。20世紀(jì)90年代研究人員發(fā)掘了一系列馬的微衛(wèi)星標(biāo)記,后經(jīng)國際認(rèn)定使用12對微衛(wèi)星標(biāo)記AHT4、ASB17、ASB23、HMS3、HMS6、ASB2、HMS7、HTG10、HMS2、AHT5、VLH20以及HTG4用于對馬的基礎(chǔ)親子鑒定檢測,當(dāng)12對微衛(wèi)星無法推測親子關(guān)系的時候,可以額外增加到17對或22對微衛(wèi)星標(biāo)記[2]。
舉例說明,如有公馬A和公馬B,一匹母馬C,一匹幼駒D,如何通過微衛(wèi)星分型方式來進(jìn)行親子鑒定。假定在AHT4位點(diǎn),公馬A的雜合等位基因?yàn)長和Q,公馬B的雜合等位基因?yàn)長和M,母馬C的雜合等位基因?yàn)镵和Q,幼駒的雜合等位基因?yàn)镵和M,基于進(jìn)行親子鑒定的基本原則,幼駒的遺傳因子要來自父母其中的一方?;诖死?,幼駒的K等位基因來自于母馬,幼駒的M等位基因來自于公馬B。因此通過對微衛(wèi)星位點(diǎn)AHT4的檢測,可以排除公馬A是幼駒D父親的可能性。再舉一個例子,比如說在HTG6這個微衛(wèi)星位點(diǎn),公馬A的雜合的等位基因?yàn)長和P,公馬B的雜合等位基因?yàn)镵和L,母馬C的雜合等位基因?yàn)镵和P,幼駒的雜合等位基因?yàn)镵和L,同樣的,幼駒的遺傳因子至少來自父母的一方。公馬A包含有等位基因L,公馬B包含有等位基因K和L,母馬C包含有等位基因K,所以,通過HTG6這個微衛(wèi)星位點(diǎn)無法排除哪匹馬不是它的父母。鑒于此,通常推薦至少使用上述所推薦的12對微衛(wèi)星標(biāo)記對馬進(jìn)行親子鑒定檢測,如果這12對微衛(wèi)星標(biāo)記依然無法區(qū)分的話,可以通過增加微衛(wèi)星標(biāo)記到17對或更多進(jìn)行進(jìn)一步鑒定。
微衛(wèi)星檢測通常有以下幾種情形會增加區(qū)分的難度或難以區(qū)分。如同一個受精卵分裂成的兩個胚胎,雙胞胎(兩個精子配兩個卵子),通過分裂胚胎進(jìn)行的克隆,或者是血液嵌合體。當(dāng)然,除了微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行親子鑒定之外,還可以使用馬的高密度基因芯片對馬進(jìn)行親子鑒定,一個馬的芯片包含了70 000個SNP位點(diǎn),它可以更加精準(zhǔn)的對馬匹進(jìn)行親子鑒定。可現(xiàn)今的主要問題在于,馬的微衛(wèi)星檢測成本大概是馬的芯片檢測成本的1/10,而微衛(wèi)星檢測已經(jīng)能從統(tǒng)計學(xué)上較為精確的進(jìn)行親子鑒定工作。此外通過微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行的親子鑒定的大量數(shù)據(jù)已經(jīng)存儲在了國際數(shù)據(jù)庫中,后續(xù)可以通過分析現(xiàn)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,而芯片數(shù)據(jù)還無法做到這一點(diǎn)。
隨著芯片價格的進(jìn)一步降低以及測序成本的進(jìn)一步降低,期望將來可以通過更大規(guī)模的SNP位點(diǎn)的研究對馬進(jìn)行更加快速精準(zhǔn)的親子鑒定研究。