《Animals》:Evaluation of Two Commercial DNA-Based Breed Identification Tests for Pit Bull-Type Dogs in Taiwan: A Pilot Study
编辑推荐:
专业术语翻译(摘要部分)
台湾因应涉及比特犬型犬只的攻击事件,颁布了《禁止饲养、进口或出口动物指定品种名称公告》。为支持执法工作,研究人员基于国际犬种标准及英国指导文件,制定了视觉品种鉴定标准。鉴于视觉鉴定的主观性,研究采集了21只健康犬只(包括12只比特犬型
专业术语翻译(摘要部分)
台湾因应涉及比特犬型犬只的攻击事件,颁布了《禁止饲养、进口或出口动物指定品种名称公告》。为支持执法工作,研究人员基于国际犬种标准及英国指导文件,制定了视觉品种鉴定标准。鉴于视觉鉴定的主观性,研究采集了21只健康犬只(包括12只比特犬型犬只)的样本,分别提交至Embark?和Orivet Genetic Pet Care两家商业机构进行基于单核苷酸多态性(SNP)的品种鉴定。在比特犬型犬只中,Embark?报告的美国比特犬(American Pit Bull Terrier)特征在Orivet的结果中被报告为美国斯塔福德郡梗(American Staffordshire Terrier),而台湾犬(Formosan Mountain Dog)特征则被报告为混种犬。Embark?覆盖了全部四种比特犬型犬种及台湾犬,且检测失败率较低,对台湾相关犬种的覆盖范围更广。然而,两家机构在美国比特犬与美国斯塔福德郡梗——即台湾公告中列明的两个犬种——的品种判定上存在显著不一致。研究结果表明,商业化DNA品种鉴定在用于支持监管执法之前,仍需进一步验证。
论文解读
一、研究背景与意义
比特犬型犬只攻击事件在全球范围内引发长期关注,台湾近年来此类咬伤事故呈上升趋势,由此推动了相关立法。2021年10月26日,台湾行政院农业委员会依据《动物保护法》第8条和第36条修订了《禁止饲养、进口或出口动物指定品种名称公告》,明确将美国比特犬和美国斯塔福德郡梗列为禁止饲养、进口或出口的犬种。然而,“比特犬”并非一个被正式认定的犬种,而是一个异质性群体,可能包含多个纯种犬及其混种后代。国际犬业联合会(FCI)在“斗牛型梗犬”类别下分别承认斯塔福德郡斗牛梗、美国斯塔福德郡梗、美国斗牛犬和斗牛梗,各犬业登记机构对相关犬种的认定也存在差异。
视觉品种鉴定长期以来被证明不可靠。研究表明,包括兽医团体、动物收容机构、犬类俱乐部等专业人员在内,通过外观判断犬种的一致性极低。一项研究发现视觉鉴定的敏感性和特异性波动范围很大,观察者之间一致性差。尽管有研究显示收容所工作人员实现了67.7%的品种匹配率,但结合一级和二级品种匹配后这一比例降至10%。因此,需要更客观的鉴定手段。
单核苷酸多态性(SNP)基因分型是目前犬种祖先推断中应用最广泛的方法,具有高通量和相对较低的单个样本成本优势。多家商业公司如Wisdom Panel?、Embark?和Orivet Genetic Pet Care均提供基于SNP的犬种鉴定服务。然而,这些服务在台湾监管场景下的适用性和一致性尚未得到系统评估。本研究旨在比较两家商业SNP犬种鉴定服务在品种祖先分配上的差异,重点关注比特犬型犬只,评估这些测试在台湾法医和监管应用中的一致性与潜在局限性。
二、主要技术方法
研究人员采用文献比较法,从FCI、美国养犬俱乐部(AKC)、英国养犬俱乐部(tKC)和联合养犬俱乐部(UKC)等主要犬业登记机构检索美国比特犬、美国斯塔福德郡梗、斯塔福德郡斗牛梗和美国恶霸犬的品种标准,同时参考英国环境、食品和农村事务部(DEFRA)依据《1991年危险犬法案》发布的执法指导文件,提取形态学描述和品种定义特征,编制成一线视觉鉴定参考表。
在DNA检测机构选择方面,研究人员初步考虑Wisdom Panel?、Embark?和Orivet Genetic Pet Care三家商业公司,最终因Wisdom Panel?的区域数据库不覆盖台湾而将其排除,选定Embark?和Orivet Genetic Pet Care。样本通过台湾犬业俱乐部(KCT)和新竹县宠物商业同业公会合作招募,共采集21只健康犬只的唾液或口腔黏膜拭子样本,其中12只为比特犬型犬只,9只为其他品种对照犬。样本分别寄送至两家公司,由其按各自方案进行DNA提取和SNP品种鉴定。一致性定义为:所有者报告犬种(或KCT批准犬种)被报告为该DNA品种特征中的首要品种(最高百分比品种);实验室间一致性定义为两家服务报告相同的首要品种。
三、研究结果
3.1 比特犬型犬只一线视觉品种鉴定标准的建立
研究人员将FCI、AKC、tKC和UKC的品种标准汇编成表。美国比特犬体型较长但更纤细,美国斯塔福德郡梗体型较短但更重,体格更粗壮结实。斯塔福德郡斗牛梗是四种比特犬类型中最小的。美国比特犬和美国恶霸犬的口鼻长度短于头骨长度,比例约为2:3——前者约占头部总长度的40%,后者占25–35%。美国比特犬在专注时前额会出现皱纹。DEFRA发布的《1991年危险犬法案》执法指导包含15项指南,其鉴定标准基于美国犬育种者协会的体型标准,法律不要求疑似比特犬型犬只完全符合描述,只要呈现大量特征即可被视为“更接近”比特犬型而非其他犬型。
3.2 DNA分型结果
21只健康犬只由各自主人采样,其中12只比特犬型犬只的品种由主人和KCT品种顾问通过视觉确定,包括3只美国比特犬、3只美国斯塔福德郡梗、2只斯塔福德郡斗牛梗、3只美国恶霸犬和1只未指定品种。9只对照犬包括2只混种犬、1只台湾犬、1只德国牧羊犬、1只拉布拉多寻回犬、1只金毛寻回犬、1只法国斗牛犬、1只英国斗牛犬和1只拳师犬。
Embark?和Orivet Genetic Pet Care在采样方法、采样时长、采样方案、数据库等方面存在差异。四种比特犬型犬种均在Embark?品种数据库中,而Orivet数据库仅包含美国比特犬、美国斯塔福德郡梗和斯塔福德郡斗牛梗。Embark?在多个方面优于Orivet,包括超过23万个SNP标记、超过400个品种的数据库、台湾区域数据库以及可下载的原始数据。Embark?在21个样本中有1个检测失败,Orivet有4个检测失败,但差异未达统计学显著水平(Fisher精确检验,p = 0.34)。两家公司均将失败归因于样本材料不足和/或污染。
在12只比特犬型犬只中,4只在一个实验室出现检测失败,1只无特定主人报告品种,因此可评估与两家实验室一致性的有7只犬,其中2只一致。在全部21只犬中,两家服务均返回结果的16只犬中有8只报告相同的首要品种。6只纯种对照犬(个体05–10)均被两家实验室一致分配至其KCT批准的品种。然而,与台湾监管背景相关的犬种出现反复的跨平台差异:Embark?报告的台湾犬祖先在Orivet中表现为复杂的混种祖先;Embark?分配美国恶霸犬祖先的犬只在Orivet结果中通常被报告为美国斯塔福德郡梗或与斗牛犬品种的组合。最显著的一致性差异涉及美国比特犬和美国斯塔福德郡梗:Orivet未在任何犬只中报告美国比特犬祖先,而Embark?分配美国比特犬祖先的犬只被Orivet分配为美国斯塔福德郡梗祖先,部分情况下祖先比例完全相同。斯塔福德郡斗牛梗的一致性最高,个体14和15获得两家实验室的一致分配。
四、讨论与结论
研究讨论指出,严格的品种标准通常用于犬展评分,不完全适用于一线品种鉴定。DEFRA的15项指南包含测量和长度比等更客观的标准,更具实用性,但也存在主观解释空间。7只持有KCT血统证书的犬只中,6只纯种对照犬获得两家商业服务与血统记录的一致匹配,但这并不能确立任一服务对比特犬型犬只的准确性。
Embark?对KCT血统犬(个体04)分配了100%台湾犬特征,同时对两只主人视觉判定为混种的犬只也分配了较高比例的台湾犬特征。Orivet因数据库不含台湾犬参考,将这些基因型分散分配到多个最相似的犬种簇中,产生冗长的品种列表且无主导贡献者。商业SNP芯片主要基于欧洲和北美犬种开发,对东亚本土犬种的信息量存在不确定性。
Orivet数据库不含美国恶霸犬,因此Embark?涉及美国恶霸犬的犬只被Orivet报告为美国斯塔福德郡梗或与斗牛犬的组合。由于美国恶霸犬不在台湾公告列明范围内,这一数据库缺口具有直接的监管后果。最清晰的模式涉及美国比特犬和美国斯塔福德郡梗:两家服务对这两个密切相关的犬种的分配差异反映了参考群体的组成和分类方式,而非祖先比例估计的重大差异。这一发现与两个犬种的历史渊源相符——它们在美国斯塔福德郡梗于20世纪30年代被AKC确认为独立注册品种之前共享同一基因库。
研究局限性包括:比特犬型犬只缺乏品种身份的黄金标准;主人报告的品种可能受台湾监管环境影响而产生偏差;样本量小且非随机;未提交重复样本;两家公司的标记面板、参考群体和祖先推断算法均为专有信息,无法独立评估。
研究结论指出,Embark?在台湾相关犬种覆盖范围(四种比特犬型犬种和台湾犬均有代表)、较低失败率和可下载原始数据方面优于Orivet,更适合在台湾使用,但这一优势涉及覆盖范围和可审计性,而非已证实的准确性。两家服务在涉及美国比特犬和美国斯塔福德郡梗的分配上存在显著不一致,在两家均返回结果的犬只中有一半报告了不同的首要品种。涉及美国恶霸犬的不一致分配可能导致台湾公告下的不同监管分类。因此,目前形式的商业化DNA品种鉴定尚不足以作为执法的独立依据,采用任何单一服务都需要先用已知祖先的犬只进行验证,并公布列明犬种的错误率。鉴于台湾目前尚无DNA品种鉴定服务,本初步研究为这一评估提供了首个实证基础。