白毛黑眼兔黑眼性狀的遺傳模式

朱亮

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心/比較醫(yī)學(xué)研究中心，杭州 310053)

研究報(bào)告

白毛黑眼兔黑眼性狀的遺傳模式

朱亮

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心/比較醫(yī)學(xué)研究中心，杭州 310053)

目的揭示白毛黑眼兔黑眼性狀的遺傳模式。方法選取具有黑眼突變性狀的白毛黑眼兔與其背景品系日本大耳白兔進(jìn)行雜交，構(gòu)建6個(gè)兩代雜交家系。對(duì)雜交產(chǎn)生的F1代和F2代個(gè)體虹膜顏色性狀的觀察和統(tǒng)計(jì)，并應(yīng)用遺傳數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法中常用的分離分析進(jìn)行遺傳模式探討。結(jié)果X2檢驗(yàn)顯示，雜交實(shí)驗(yàn)所得虹膜顏色分布的觀察值與常染色體單基因顯性遺傳模式的期望值差異無顯著性（P＞0.05)，與常染色體隱性遺傳及伴性遺傳模式的期望值差異有顯著性（P＜0.05)。結(jié)論 白毛黑眼兔的黑眼突變是由常染色體上單個(gè)基因的變異造成的顯性性狀。

白毛黑眼兔；虹膜顏色；遺傳模式

白毛黑眼兔是一種以被毛白、虹膜黑為標(biāo)志性表型特征的實(shí)驗(yàn)兔。其歷史可追溯到1998年，來源于紅眼的日本大耳白兔種群中的突變個(gè)體。其突變背景品系日本大耳白兔為白化品系，虹膜無色素沉積。白毛黑眼兔由我中心發(fā)現(xiàn)并保種建立新的封閉群，后命名為日本大耳白兔黑眼系，簡(jiǎn)稱白毛黑眼兔。研究顯示，白毛黑眼兔在組織學(xué)、血液生化和免疫方面都有鮮明的特點(diǎn)[1，2］，已被用于熱源檢測(cè)、抗體制備和腸應(yīng)激綜合癥造模等領(lǐng)域。然而其黑眼突變性狀的遺傳機(jī)制至今尚不明確。本研究將通過雜交實(shí)驗(yàn)，揭示白毛黑眼兔黑眼性狀的遺傳模式。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

清潔級(jí)日本大耳白兔12只，白毛黑眼兔6只，雌雄各半。所有實(shí)驗(yàn)兔均來自浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心實(shí)驗(yàn)兔繁育中心【SCXK（浙)2010-0042】。普通環(huán)境飼養(yǎng)；環(huán)境溫度16℃～26℃；濕度40%～70%；噪聲≤60dB；一兔一籠（未離乳兔除外)。飼喂全價(jià)配合飼料和過濾滅菌水，自由取用。

1.2 方法

取6只白毛黑眼兔和6只日本大耳白兔，配對(duì)建立6個(gè)雜交家系。F1代仔兔出生后10～12 d睜眼，此時(shí)可以觀察記錄仔兔的虹膜顏色和被毛顏色。待F1代實(shí)驗(yàn)兔成長(zhǎng)到6～8月齡，每個(gè)家系取一只黑眼個(gè)體，與日本大耳白兔進(jìn)行回交，獲得F2代。以同樣的方式觀察記錄仔兔的虹膜顏色。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

計(jì)算F1和F2代不同虹膜顏色個(gè)體的數(shù)量，并分別計(jì)算比例。應(yīng)用遺傳數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法中常用的分離分析進(jìn)行遺傳模式探討[3］。常染色體顯性遺傳分析采用X2檢驗(yàn)法。統(tǒng)計(jì)采用Excel軟件處理，顯著性檢驗(yàn)水平為P=0.05。

2 結(jié)果

2.1 雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

日本大耳白兔和白毛黑眼兔雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Results of cross breeding of the rabbits

2.2 遺傳模式確定

2.2.1 常染色體顯性遺傳

同理，二代親本中，雜合子黑眼個(gè)體和純合子紅眼個(gè)體雜交家系5個(gè)，共產(chǎn)生34個(gè)F2代。其中紅眼個(gè)體18個(gè)，黑眼個(gè)體16個(gè)。按照單基因顯性遺傳性狀分離法則，紅眼和黑眼個(gè)體的期望值應(yīng)各為17個(gè)。對(duì)觀察值和期望值進(jìn)行X2檢驗(yàn)，結(jié)果:X2= 0.12。當(dāng)d.f.=1時(shí)，X2＜X20.05，所以P＞0.05。

以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果提示，雜交結(jié)果符合常染色體單基因顯性遺傳模式。

2.2.2 常染色體隱性遺傳

假設(shè)黑眼性狀以常染色體隱性方式遺傳，則當(dāng)純合子紅眼個(gè)體和純合子黑眼個(gè)體雜交時(shí)，子代應(yīng)全部表現(xiàn)紅眼性狀。雜交實(shí)驗(yàn)的實(shí)際結(jié)果（表3)顯示，純合子紅眼個(gè)體和純合子黑眼個(gè)體雜交的6個(gè)家系共產(chǎn)生45個(gè)子代，全部為黑眼個(gè)體。對(duì)觀察值和期望值進(jìn)行x2檢驗(yàn)，結(jié)果:X2=+∞。當(dāng)d.f.=1時(shí)，X2＞X20.05，所以P＜0.05。因此可以排除黑眼性狀為常染色體隱性遺傳的可能性。

表2 常染色體單基因顯性遺傳模式檢驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Test of the genetic patterns ofmonogenic autosomal dominate inheritance

表3 常染色體單基因隱性遺傳模式檢驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Test of the genetic patterns ofmonogenic autosomal recessive inheritance

2.2.3 性連鎖遺傳

首先考慮Y染色體連鎖遺傳。如表4所示，本研究中父本黑眼母本紅眼的家系6個(gè)，共產(chǎn)生48個(gè)子代，其中有21個(gè)雌性子代為黑眼，有3個(gè)雄性個(gè)體則未表現(xiàn)出黑眼。對(duì)觀察值和假設(shè)Y染色體連鎖遺傳模式期望值進(jìn)行X2檢驗(yàn)，結(jié)果:雄性和雌性個(gè)體紅眼黑眼分布的X2值分別是9.45和+∞。當(dāng)d.f.=1時(shí)，X2＞X20.05，所以P＜0.05。這不符合黑眼父本—黑眼雄性子代這種傳遞方式，故排除Y染色體伴性遺傳的可能性。

再考慮X染色體連鎖遺傳的可能性。見表5，如果為X染色體連鎖顯性遺傳，則雄性子代應(yīng)均為紅眼，雌性子代應(yīng)均為黑眼。對(duì)觀察值和假設(shè)X染色體伴性顯性遺傳模式期望值進(jìn)行X2檢驗(yàn)，結(jié)果:雄性和雌性個(gè)體紅眼黑眼分布的X2值分別是+∞和17.07。當(dāng)d.f.=1時(shí)，X2＞X20.05，所以P＜0.05。還有一種情況是X染色體連鎖隱性遺傳，若為此種遺傳模式，則雄性子代應(yīng)均為黑眼，雌性子代應(yīng)均為紅眼。本研究中父本紅眼、母本黑眼的5個(gè)家系，實(shí)際共產(chǎn)生16個(gè)雄性子代和15個(gè)雌性子代，其中12個(gè)雄性子代和11個(gè)雌性子代表現(xiàn)出黑眼性狀。對(duì)觀察值和假設(shè)X染色體伴性隱性遺傳模式期望值進(jìn)行X2檢驗(yàn)，結(jié)果:雄性和雌性個(gè)體紅眼黑眼分布的X2值分別是17和+∞。當(dāng)d.f.=1時(shí)，X2＞X20.05，所以P＜0.05。因此，可以排除X染色體連鎖遺傳的可能性。

表4 Y染色體伴性遺傳模式檢驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Test of the genetic patterns of Y-linked inheritance

表5 X染色體伴性遺傳模式檢驗(yàn)結(jié)果Tab.5 Test of the genetic patterns of X-linked inheritance

3 討論

雜交實(shí)驗(yàn)是確定某一性狀基因遺傳模式的最基本最有效的手段。本研究選取具有黑色虹膜突變性狀的白毛黑眼兔與其背景品系日本大耳白兔進(jìn)行雜交，構(gòu)建了6個(gè)兩代雜交家系。通過對(duì)雜交產(chǎn)生的F1代和F2代雜交兔虹膜顏色性狀的觀察和統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)黑眼性狀的遺傳分布與常染色體顯性遺傳模式高度吻合。由此推斷白毛黑眼兔的黑眼突變是由常染色體上單個(gè)基因的變異造成的顯性性狀。

白毛黑眼突變個(gè)體從日本大耳白兔種群中分離出來后經(jīng)過了長(zhǎng)期多代針對(duì)黑眼性狀的定向選育。黑眼性狀在這個(gè)種群中逐漸固定下來，成為種群穩(wěn)定的特征。在隨后構(gòu)建的白毛黑眼兔封閉群繁育過程中沒有出現(xiàn)過紅眼個(gè)體。因此，在探討遺傳模式時(shí)，認(rèn)為白毛黑眼兔的黑眼性狀決定位點(diǎn)基因型為純合。

在構(gòu)建第二代家系時(shí)，本研究選擇用F1代個(gè)體中的黑眼個(gè)體與純合的紅眼個(gè)體（即背景品系日本大耳白兔)進(jìn)行回交，而沒有讓F1代個(gè)體互交。這是為了在有限的雜交后代中獲得盡量多的基因型信息。通過對(duì)F1代個(gè)體虹膜顏色的分析，已經(jīng)初步判斷黑眼性狀為常染色體顯性突變。如果讓F1代個(gè)體互交，預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)后代中黑眼與紅眼比例為3∶1，黑眼個(gè)體中將包含純合和雜合兩種基因型?；蛐筒荒艽_定的個(gè)體對(duì)于下一步遺傳連鎖分析是沒有意義的。與之相對(duì)，選用F1帶個(gè)體中的黑眼個(gè)體與純合紅眼個(gè)體回交，將獲得黑眼與紅眼個(gè)體比為1∶1的后代，且根據(jù)不同虹膜顏色即可確定基因型，因此F2代中約1/2的個(gè)體可以用于遺傳連鎖分析。出于以上考慮，在二代雜交策略上選擇了回交而非互交。

白毛黑眼兔黑眼性狀遺傳模式的確定，提示接下來利用全基因組連鎖分析的方法尋找導(dǎo)致虹膜顏色突變的相關(guān)基因位點(diǎn)是可行的。本研究構(gòu)建的雜交家系也將為全基因組連鎖分析提供重要的動(dòng)物材料和基因組DNA材料。

[1］ 朱亮，屠玨，黃宇，等.白毛黑眼兔等四種實(shí)驗(yàn)兔黑色素分布的組織學(xué)觀察與比較[J］.中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志，2014，24（9): 59-61.

[2］ 應(yīng)華忠，壽旗揚(yáng)，陳民利，等.WHBE兔的血液指標(biāo)測(cè)定與比較[J］.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與比較醫(yī)學(xué)，2010，30（1):44-49.

[3］ 江三多，呂寶忠，趙桐茂，等.醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法[M］.北京:科學(xué)出版社，1998.

Genetic patterns of iris pigmentmutation in WHBE rabbits

ZHU Liang
（Laboratory Animal Research Center，Zhejiang Chinese Medical University，Hangzhou 310053，China)

ObjectiveTo investigate the genetic patterns of iris pigmentatmutation in the white hair black eye（WHBE)rabbits.MethodsTo construct six two-generation families between WHBE rabbit and Japanese white rabbit，and the quantity of individuals had different eye colours in F1 and F2 generationswere recorded and analyzed.ResultsX2test showed therewas no significant difference between observed values and expected values in themode of autosomal dominate inheritance（P＞0.05)，while there were significant differences between observed values and expected values in the autosomal recessive inheritance and sex-linked genetic pattern（P＜0.05).ConclusionsIris pigmentatmutation in WHBE rabbit has amonogenic character due to autosomal dominantmutation.

WHBE rabbit；Iris color；Genetic pattern

Q95-33

A

1005-4847（2015)06-0648-04

10.3969/j.issn.1005-4847.2015.06.020

2015-09-09

浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013C37010)；浙江中醫(yī)藥大學(xué)校級(jí)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

朱亮（1978-)，女，副研究員，研究方向:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分子遺傳。Email:tozhuliang@126.com