DNA分子標記技術在養犬管理中的應用

魏榮興 葉俊華 李 濤 馬長書

近些年來，城市居民養犬數量直線提升,與犬相關的管理問題也越來越突顯。據寧波市統計，僅2018年1月到7月，公安局接到涉犬類報警總數就超過3300起，其中求助咨詢1545起，處理糾紛矛盾808起；據濟南市統計，2017年共接受并處理群眾養犬投訴8431件，居各類舉報投訴前列。問題主要涉及：犬叫聲擾民、遛犬不栓繩、隨地大小便、棄養產生流浪犬等等，同時還涉及偷盜犬、交通事故、犬傷人致殘、致死的案件。雖然各地都有出臺養犬規定，但是傳統的養犬注冊登記及管理方式實用性不強，尤其對上述養犬違法行為鑒定比較困難，而DNA分子標記技術可以很好的解決上述問題。

一、犬DNA常用分子標記及相關產品技術簡介

DNA是生物體遺傳物質，具有特異性、穩定性和多樣性。分子標記是指能被檢測到的可遺傳的DNA序列，它能反映出種群間和個體間特異性差異。目前，DNA分子標記技術被廣泛應用于法醫鑒定、遺傳育種、基因庫構建、基因定位、物種鑒定、遺傳病篩查等各個研究領域。目前應用最廣泛的的DNA分子標記有兩種，第一種是以聚合酶鏈式反應為核心技術開發的短串連重復DNA（STR）標記，STR是以2-6bp的可變數量序列為核心的重復多態性序列，不同個體間重復次數有差異，通過進行引物設計以及PCR擴增,能夠擴增出相應區域的序列,以重復次數作為標記。STR標記遺傳穩定、檢測效率高、靈敏度高，可以通過同時檢測多個STR位點進行個體的同一性認定、親緣關系鑒定等，目前在國際上被廣泛應用于法醫鑒定工作。第二種常用標記是基于測序基礎開發的單核苷酸多態性（SNP）分子標記技術，SNP是指DNA上單個堿基的突變、插入、缺失等。SNP標記可以通過芯片或者二代測序試劑盒等方式進行高通量檢測，可以實現規模化和快速化檢測，同時檢測上萬甚至幾十萬個位點，多用于全基因組關聯分析、基因定位、疾病位點篩查、品種鑒定等。

二、DNA分子標記在養犬管理中的應用

（一）DNA遺傳病篩查、科學繁育

犬科學繁育是城市養犬管理的重要基礎，患有遺傳病的寵物犬在發病后被遺棄率必然大大增加，發病后的流浪犬被領養率也大大降低，同時它們繁育的后代也存在很大的患病風險，這樣的惡性循環變相增加了養犬管理的壓力。犬在10,000年左右的被馴化過程中，人類根據自身喜好以及不同的需求和目的，培育出了很多行為、體態差異巨大且特質各異的犬品種。在培育的過程中，為了最大化的分離和固定品種的某一特有性狀，通常都會采用近交純繁方式，這樣的培育方式導致了犬易患多種遺傳疾病。據統計，犬約有400多種遺傳疾病，涵蓋了神經系統、泌尿系統、血液循環系統、免疫系統、肌肉骨骼發育、大腦發育等各個方面，包括單個基因突變、隱性遺傳、顯性遺傳病、伴性遺傳病、多基因位點遺傳疾病等等。

目前，在國際上已經有100余種犬遺傳病的決定基因、關鍵突變位點被成功定位。如拉布拉多犬的骨骼發育不良遺傳病（Skeletal Dysplasia 2），發病后會出現體型結構失調，矮小侏儒等癥狀，Frischknecht等人研究發現該遺傳病是由COL11A2基因的一個G/C突變導致的，該突變位點被定位到12號染色體2652874位置；史賓格犬易患的QT綜合征（QT Syndrome），這是一種常染色體顯性遺傳的心血管疾病，表現為T波異常、惡性心律失常、暈厥、心臟驟停、猝死等，2015年Ware等人通過DNA重測序的方法將突變位點成功定位在KCNQ1基因的外顯子8，密碼子1的2號位點。

通過查閱文獻，將這些遺傳病決定位點進行整合，通過設計引物，利用測序技術可以進行所有這些疾病的檢測，給犬主及養犬機構提供科學的繁育指導，可以從源頭上減少這類病犬的產生，進而減少遺棄犬的數量。

（二）犬的生物“身份證”

遺傳物質DNA是每個生物個體與生俱來的生物信息，具有個體唯一性。利用DNA技術，檢測犬的DNA信息，可以為每頭犬制作信息唯一的身份證，從成本和穩定性上考慮，國際上一般采用STR標記的方法，檢測14～25個位點左右，把檢測的DNA信息作為犬的身份信息，錄入到犬的登記注冊管理系統，今后有關這頭犬所有的痕跡都能夠通過DNA取證的方式調查，能夠更加精準的做到“人犬雙管”。

（三）犬的品種鑒定

每個城市都有“養犬規定”，詳細列出了禁養品種和可以注冊的品種，然而在實際管理中，有時候單純靠體型外貌很難分辨犬的品種，存在隨意性大的問題，而DNA分子標記技術則可以很好的解決這個問題。從準確率上考慮，國際上一般采用檢測SNP標記的方法，選擇5000至20，000個品種間遺傳分化系數（FST）較高且連鎖不平衡（LD）較低的SNP位點，通過定制低密度SNP芯片或者二代測序試劑盒，可以在較低成本的情況下進行DNA品種鑒定，為犬的注冊管理精準把關。

（四）犬糞便管理

犬的糞便管理是城市養犬管理的一大難題，有些居民養犬雖然依法登記注冊，但是養犬行為不文明，遛狗時任由其隨地大小便，而執法人員面對這種情況也很難進行鑒定。利用DNA技術，可以提取糞便中脫落細胞的DNA，與注冊的犬DNA數據庫或者嫌疑犬的DNA數據進行比對，找到責任犬和主人，為文明養犬提供強有力的支持。

（五）涉犬糾紛及案件的鑒定

隨著社會養犬基數的增大，盜犬、車輛撞犬逃逸、犬傷人等案件頻頻發生，利用DNA技術，可以精準的為相關案件進行取證鑒定，這種情況一般采用的是STR標記技術。如2018年四川德陽市“惡犬傷人致死案”，通過將死者致命傷口處提取物與周邊嫌疑犬進行DNA檢測比對，成功鎖定了傷人的惡犬及犬主，檢測結果被法庭采納，為案件的偵破提供了決定性證據。

三、展望

隨著居民養犬的增加，養犬管理不足問題越來越突顯，不利于社會文明建設。DNA分子標記技術是解決問題的一種強有力的技術手段,目前國內外有多款較為成熟的犬STR檢測試劑盒及SNP檢測技術可以直接應用，通過制作DNA“身份證”、鑒定品種、科學繁育、偵破案件等方式，為養犬管理提供強有力的輔助。