顧京晶
(湖南農業大學動物科技學院/禽畜遺傳改良湖南省重點實驗室,湖南 長沙 410128)
馬的許多特性是高度遺傳的,馬主們認為馬的后代的特質很大程度上與其父母相關,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60年代,人們通過血液遺傳檢測的方式進行馬親子鑒定,研究人員模擬人的血型檢測進行馬親子鑒定研究,最終發現8個遺傳系統的34個遺傳因子;后來加入對于蛋白質和酶的研究,科研人員共發現了16個遺傳系統的82個遺傳因子[1]。而實驗室通常選取12~15個遺傳系統進行血液遺傳檢測。現如今使用DNA進行親子鑒定已經取代了傳統的血液分型方式。
使用DNA檢測可以大幅度降低收集、運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行提取。如帶毛囊的毛發,無需進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,人們可以對馬進行便宜、快速、可重復的親子鑒定檢測。人們對親子鑒定的一個誤區是通過親子鑒定可以確定幼駒是某兩匹成馬的后代,其實這樣的理解是不對的。事實上,親子鑒定由于所研究遺傳標記的數目有限,所以親子鑒定實際表達的意思是排除不是親子關系的可能性,而不能百分百確認親子的關系。
現今馬的親子鑒定通常通過微衛星的DNA標記分型來進行。微衛星標記是一系列DNA短重復序列的總稱,這些重復不會發生在基因本身,而普遍存在于基因間區,且具有較高的遺傳變異多態性。20世紀90年代研究人員發掘了一系列馬的微衛星標記,后經國際認定使用12對微衛星標記AHT4、ASB17、ASB23、HMS3、HMS6、ASB2、HMS7、HTG10、HMS2、AHT5、VLH20以及HTG4用于對馬的基礎親子鑒定檢測,當12對微衛星無法推測親子關系的時候,可以額外增加到17對或22對微衛星標記[2]。
舉例說明,如有公馬A和公馬B,一匹母馬C,一匹幼駒D,如何通過微衛星分型方式來進行親子鑒定。假定在AHT4位點,公馬A的雜合等位基因為L和Q,公馬B的雜合等位基因為L和M,母馬C的雜合等位基因為K和Q,幼駒的雜合等位基因為K和M,基于進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。基于此例,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。因此通過對微衛星位點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這個微衛星位點,公馬A的雜合的等位基因為L和P,公馬B的雜合等位基因為K和L,母馬C的雜合等位基因為K和P,幼駒的雜合等位基因為K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這個微衛星位點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對微衛星標記對馬進行親子鑒定檢測,如果這12對微衛星標記依然無法區分的話,可以通過增加微衛星標記到17對或更多進行進一步鑒定。
微衛星檢測通常有以下幾種情形會增加區分的難度或難以區分。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),通過分裂胚胎進行的克隆,或者是血液嵌合體。當然,除了微衛星標記進行親子鑒定之外,還可以使用馬的高密度基因芯片對馬進行親子鑒定,一個馬的芯片包含了70 000個SNP位點,它可以更加精準的對馬匹進行親子鑒定。可現今的主要問題在于,馬的微衛星檢測成本大概是馬的芯片檢測成本的1/10,而微衛星檢測已經能從統計學上較為精確的進行親子鑒定工作。此外通過微衛星標記進行的親子鑒定的大量數據已經存儲在了國際數據庫中,后續可以通過分析現存的數據進行比較,而芯片數據還無法做到這一點。
隨著芯片價格的進一步降低以及測序成本的進一步降低,期望將來可以通過更大規模的SNP位點的研究對馬進行更加快速精準的親子鑒定研究。