西班牙殖民马品种中间步态时空参数与速度关联的初步研究:揭示独特步态表型与遗传保护意义

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Journal of Equine Rehabilitation

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  本研究针对西班牙殖民马(Spanish Colonial Horse)品种中间步态的表型特征缺乏系统研究的现状,通过视频帧分析技术测量7个品种(Choctaw、Florida Cracker等)慢速与快速中间步态的时空参数,首次揭示其步态支持序列存在三种独特模式,发现速度与对角双肢支撑期、前肢站立时长显著相关。该研究为稀有马种的遗传保护提供客观步态标准,对临床跛行诊断和保育育种具有重要价值。

  

在美洲殖民历史中,西班牙殖民马(Spanish Colonial Horse)作为最早引入新大陆的现代马种,其独特的四拍中间步态一直缺乏科学界定。随着种群数量锐减和近亲繁殖威胁,这些被美国牲畜保护协会(Livestock Conservancy)列为极危保护对象的马种,亟待通过步态表型特征鉴定来指导保育育种。目前关于其步态基因调控机制的研究多集中于DMRT3基因,但环境因素对步态多样性的影响仍属空白。为此,研究人员开展了这项开创性研究。

研究团队与各品种协会合作,采用60Hz帧频的Ariel运动分析系统,对7个品种(Choctaw、Florida Cracker、Galiceno、Marsh Tacky、Santa Cruz、Shackleford Banker和Wilbur-Cruce Mission)共69匹马的两个中间步态(慢速与快速)进行时空参数测量。通过配对t检验筛选对称步态,计算肢体支持相位、站立时长等参数与速度的Pearson相关性。

肢体支持序列
研究发现三种独特的步态支持模式:Choctaw和Florida Cracker马在两种步速下均保持四拍踏步,慢速步态出现侧向双肢耦合;Galiceno等4个品种仅在慢速步态表现踏步特征,且伴随对角耦合和短暂的四肢支撑期;Wilbur-Cruce Mission马则始终表现对角飞跃步态。所有品种在快速步态中,对角双肢支撑占比均超过50%(除Florida Cracker马外),揭示速度对步态转型的关键作用。

时间与位置参数
各品种通过不同机制调节步速:Choctaw马慢速步态呈现侧向耦合(类似断裂溜蹄),快速步态转为对角耦合;Galiceno等品种则通过缩短站立期(前肢 stance duration降低11-13%)实现加速。值得注意的是,Santa Cruz和Wilbur-Cruce Mission马通过显著增加步幅长度(p<0.05)提升速度,这种策略在踏步-飞跃步态转型中尤为突出。

速度相关性
速度与时空参数的关联呈现品种特异性:Choctaw马的对角双肢支撑与速度呈正相关(r=0.512),而Florida Cracker马的侧向双肢支撑相关性更高(r=0.591)。前肢站立时长在4个品种中与速度呈中度负相关(r=-0.501至-0.737),表明这是步速调节的共性机制。

这项发表于《Journal of Equine Rehabilitation》的研究首次系统定义了西班牙殖民马的步态表型谱。通过揭示DMRT3基因外的环境适应机制(如沼泽地形的Marsh Tacky马发展出特殊踏步模式),为稀有马种的遗传保育提供了科学依据。研究提出的步态参数标准不仅可用于临床跛行诊断,更重要的是指导育种者通过维持特定肢体协调模式(如Florida Cracker马的侧向耦合)来保护品种特征。未来需结合基因组学进一步探索RELN和STAU2等新发现基因对步态多样性的影响,这对理解美洲马种的进化适应具有重要意义。

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