综述:解开犬类遗传多样性之谜:行为、形态与生理的分子解析
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时间:2025年09月28日
来源:Mammal Research 1.6
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本综述系统阐释了家犬(Canis lupus familiaris)在自然演化、驯化及人工选育中形成的遗传多样性,涵盖高通量组学技术(基因组学、转录组学、蛋白质组学)对经济与生物学性状(如体型、被毛特性、颅骨形态、嗅觉灵敏度)的基因挖掘,揭示了嗅觉受体与神经回路调控机制、行为遗传学(神经递质通路与攻击性/焦虑等性状关联)、环境适应性(高海拔缺氧/寒冷/沙漠)的趋同演化,以及作为人类疾病(癌症、心血管病、神经系统疾病) preclinical 模型的价值。
家犬(Canis lupus familiaris)自1.5万至4万年前被驯化以来,经历了自然演化、驯化过程与人工选育的多重塑造,形成了显著的遗传多样性。现存超过340个公认品种,其在伴侣护卫、牧畜狩猎乃至生物医学研究等领域扮演多重角色。这种快速适应广泛生态条件的能力,凸显了其遗传可塑性与演化成功。
高通量组学技术(包括 genomics、transcriptomics 与 proteomics)的发展,促进了重要经济与生物学性状相关关键基因的识别。例如调控体型大小、被毛颜色与质地、颅骨形态以及嗅觉敏感性的遗传位点逐一被揭示。尤其值得注意的是,犬类卓越的嗅觉能力由多样化的 olfactory receptors 和精密神经回路共同调控,这成为其在搜救、缉毒与疾病检测领域中不可替代的基础。
犬行为遗传学研究逐步揭示神经递质通路中特定遗传变异与社交性、攻击性、焦虑倾向和可训练性等行为表型之间的关联。这些发现不仅深化了对犬类行为多样性的理解,也为人类神经精神疾病的比较研究提供线索。
家犬对多样环境——如高海拔缺氧、严寒气候和沙漠干旱——表现出极强的适应力。这类适应性变化多次与人类及其他物种呈现趋同演化,反映出自然选择在相似生理挑战下的重复性与可预测性。
犬与人类具有高度遗传同源性,且自发发展出多种类似疾病,包括癌症、心血管疾病与神经系统障碍等,因此成为极具价值的 preclinical 模型。犬类遗传研究不仅推动兽医医学进步,也为人类复杂疾病机制解析和新型治疗方法开发提供了独特视角。
本综述整合当前分子与遗传机制研究,系统阐述了家犬在形态变异、行为表型、疾病易感性与环境适应性等方面的科学进展,彰显其作为模式生物在生命科学与医学交叉研究中的广泛潜力。
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