保加利亚本土绵羊品种毛色多样性的遗传解析:ASIP与MC1R基因多态性及其关联分析

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Small Ruminant Research 1.6

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  研究人员针对保加利亚本土绵羊品种毛色遗传机制不清的问题,通过分析247只个体的ASIP(Agouti signaling protein)和MC1R(melanocortin 1 receptor)基因多态性,揭示了ED等位基因主导卡拉诺巴特斯卡品种全色素表型,而Aa等位基因与斑面马利察等品种的毛色模式相关。该研究为本土绵羊遗传资源保护与育种提供了分子依据。

  

论文解读
毛色作为绵羊品种鉴别的直观特征,不仅关乎品种资源保护,更直接影响羊毛产品的经济价值。保加利亚本土绵羊如斑面马利察(Patch-faced Maritza)和铜红舒门斯卡(Copper-red Shumenska)等品种,其独特的毛色模式长期缺乏遗传学解释。传统育种中,白色羔羊在有色群体中的偶然出现常被误认为"品种退化",导致遗传多样性人为流失。更棘手的是,毛色调控基因ASIP和MC1R的等位变异在不同品种中可能存在交互作用,但欧洲东南部绵羊群体的相关研究几乎空白。

针对这一科学问题,保加利亚食品安全署与教育科学部资助的研究团队,在《Small Ruminant Research》发表论文,首次系统分析了7个本土品种247只个体的ASIP和MC1R基因变异。研究采用PCR-RFLP(聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性)检测已知突变位点,通过测序鉴定新SNP(单核苷酸多态性),并结合片段分析技术检测ASIP基因190-kb串联重复。样本覆盖38个羊群的斑面马利察、白马利察等代表性品种,严格保证个体无亲缘关系。

关键结果

  1. ASIP基因型与毛色关联
    在斑面马利察品种中,43/76个体携带外显子2缺失(D5),而17例存在基因重复。值得注意的是,6只斑面表型个体同时携带重复和缺失,提示"斑面"特征可能涉及更复杂的调控机制。

  2. MC1R优势等位基因的主导作用
    测序发现Native Karnobatska品种全部个体携带单倍型3(AATGT),包含c.218T>A(p.M73K)和c.361G>A(p.D121N)两个错义突变,证实ED等位基因是其全色素表型的唯一遗传基础。

  3. 等位基因的品种特异性表达
    铜红舒门斯卡和卡拉卡昌斯卡(Karakachanska)品种中,ED和Aa等位基因共存导致色素沉积;而杜本斯卡(Dubenska)品种的色素表型完全由Aa等位基因驱动,其MC1R仅含中性突变(单倍型1/2)。

  4. 白色表型的遗传悖论
    白马利察品种中3只白色个体未检测到ASIP重复,暗示可能存在未知的白化机制。这与澳大利亚学者Norris提出的"重复拷贝致白"理论形成有趣对比。

讨论与意义
该研究颠覆了保加利亚绵羊育种中"毛色由单一基因决定"的传统认知。Native Karnobatska品种的ED等位基因固定化,反映出长期表型选择导致的遗传瓶颈;而斑面马利察中ASIP变异与表型的不完全对应,提示KIT或MITF(microphthalmia-associated transcription factor)等基因可能参与毛色模式形成。

实践层面,研究为本土绵羊的分子标记辅助选择提供了具体靶点:对卡拉卡昌斯卡等品种,可联合检测ED和Aa等位基因以维持理想毛色;而对白马利察等品种,需警惕单纯淘汰有色个体导致的遗传多样性丧失。作者特别强调,品种标准应尊重群体真实的遗传构成,而非机械执行历史形态描述。

这项研究不仅填补了巴尔干半岛绵羊遗传资源的空白,更为全球珍稀畜禽品种的"遗传拯救"提供了范式——通过解析表型背后的分子机制,在育种中实现遗传保护与经济效益的平衡。未来研究可扩大样本量,并结合转录组分析揭示ASIP非编码区的调控作用。

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