三种色型（野生色型、白色型、红褐色型）乌苏里貉的遗传学研究进展

何蕊纯，何玉华※，孟　岩,赵金权

（1.吉林农业科技学院动物科技学院，吉林132101；2.吉林省梨树县胜利乡畜牧兽医站，梨树136500）



三种色型（野生色型、白色型、红褐色型）乌苏里貉的遗传学研究进展

何蕊纯1，何玉华1※，孟岩1,赵金权2

（1.吉林农业科技学院动物科技学院，吉林132101；2.吉林省梨树县胜利乡畜牧兽医站，梨树136500）

摘要：对野生色型、白色型、红褐色型乌苏里貉的染色体数目、基因型、相关毛色基因MC1R、MC4R、POUIF1、FSHβ 和FSHR、TYRP1、KIT的克隆及序列分析进行了归纳总结。吉林白貉的染色体众数为56或57，红褐色型乌苏里貉和野生色型乌苏里貉体细胞染色体众数都是56。野生色型、吉林白貉、红褐色乌苏里貉的基因型分别为Ww、ww、Gg。红褐色乌苏里貉的毛色主要与MC1R基因有关，与白毛色形成的基因为KIT基因。

关键词：三种色型；乌苏里貉；染色体；基因型；毛色基因

※为本文通讯作者

貉属于食肉目、犬科、貉属的一种珍贵毛皮动物。据1941年衣川义雄报道，在我国貉可分为七个亚种：乌苏里貉、朝鲜貉、阿穆尔貉、江西貉、闽粤貉、湖北貉、云南貉[1]。据1987年《中国动物志》的记载，我国的貉可分为三个亚种，即指名亚种、东北亚种、西南亚种[2]。从我国毛皮动物饲养的种类和数量上看，乌苏里貉的饲养数量较大、分布的范围较广，而且乌苏里貉的总饲养量已超越芬兰，成为世界第一养貉大国，乌苏里貉养殖区域分布在北方各个省份，乌苏里貉产于大兴安岭、长白山、三江平原、南北平原等地。乌苏里貉的野生型毛色一般为青灰或者青黄色，被毛长而蓬松，底绒丰厚。以东三省皮质为上乘，貉皮特有的生物特性是其他皮张所不能取代的。

在长期的饲养过程中发现，乌苏里貉的毛色可以发生多种变异，国内发现笫一只白貉是在l974年，l980年又在黑龙江地区养殖户中发现了繁殖出的白貉，中国农业科学院特产研究所利甪这些宝贵的白貉突变基因，经过l0多年的研究培育成的白色新类型貉，命名为“吉林白貉”。吉林白貉是野生色型的乌苏里貉毛色发生突变的一种，与野生色型的乌苏里貉相比较，吉林白貉的针毛和绒毛均为白色，但眼圈、耳缘、鼻尖、爪和尾尖是黑色。山东莒南于2006年又发现乌苏里貉的又一个毛色变异——红褐色貉[3]。红褐色貉被毛的特点为：红褐色毛尖、白色底绒，但眼睛和吻均为粉红色。在当今的毛皮市场上来看，吉林白貉和红褐色乌苏里貉均具有广泛的饲养前景和销售市场。

1　三种色型乌苏里貉的染色体数情况与比较

很多国内外学者对三种色型的乌苏里貉的遗传学进行了研究，最早的当属对野生色型的乌苏里貉的研究。IZABELA[4]的研究表明，野生色型乌苏里貉(N．P procyonoides)的二倍体染色体数目是54-58，但56和57数量较多，比例分别为68.6％ 和16.45％。Ward O G[5]认为关于中国貉的二倍体染色体数目为56或57；还有报道表明貉的二倍体染色体数目为56[6-7]。

李延鹏[8]利用外周血淋巴细胞培养法制备染色体标本，对红褐色乌苏里貉、野生乌苏里貉和吉林白貉这3种毛色乌苏里貉的染色体数目进行比较，得出的结论为：野生色型、红褐色型、白色型乌苏里貉的二倍体细胞染色体数为56的细胞频率分别为83％、86％、70％；野生乌苏里貉、红褐色乌苏里貉染色体众数均为56；吉林白貉的染色体众数为56或57，其染色体数目存在多态现象。

本研究是国内首次将这3种色型乌苏里貉染色体数目的异同点进行比较，为建立3种色型貉生物学特性数据库和查找红貉毛色突变的原因提供依据。

2　三种毛色乌苏里貉基因型

乌苏里貉毛色遗传属隐形性基因遗传，个体均为纯合基因型(ww)。

吉林白貉毛色遗传属显性基因遗传，个体均为杂合基因型(Ww)。

红褐色乌苏里貉在依据孟德尔遗传定律，对不同选配组合后代毛色分离数据的统计分析和ⅹ2适合性检验证明，其突变棕色毛色基因为显性，基因型为杂合体。建议其基因符号用“G”表示，基因型为“Gg”[9]。

3　相关毛色基因的克隆及序列分析

3.1MC1R

MC1R是促黑素细胞激素受体，属于G-蛋白偶联受体，具有7次跨膜结构，是一种肽类物质，具有317个氨基酸[10]。该受体与哺乳动物毛色的形成有重要关系，通过与Agouti蛋白或内源配体中的促黑激素结合，调节黑色素细胞的功能，进而合成黑色素。

孙静[10]提取了红褐色乌苏里貉毛囊组织DNA，通过PCR扩增，得到了红褐色貉MC1R基因，获取的序列长度为1329bp，与已知序列进行比较后得出同源性98％，突变为13处，和野生型同源性比较达到99％，检测到了829bp 820bp、793bp、569bp、474bp、452bp、439bp、274bp共8个变异位点，其中在439bp处的编码第53位Pro的第三密码子发生无义突变A→G；以下氨基酸的序列错义突变：Ala829 Glu，Arg820 His，Arg793 Cys，Arg569 Cys，Arg474 Leu，Val452 Ala Gln274 Arg，推测红褐色的出现是由于MC1R基因具有相关的功能突变位点，从而导致毛色突变。

MC1R基因通过酶切鉴定在约300bp处酶切得到AB、BB两种基因型，AB型属于红褐色貉，BB型属于野生型貉。

RT-PCR结果表明，红褐色貉与银黑狐、吉林白貉、与野生色型貉的毛囊中的表达量相一致。

3.2MC4R

MC4R基因的主要功能是能够控制动物的体重、食欲、能量代谢。MC4R同样属于G蛋白偶联受体超家族的成员之一，G蛋白偶联受体共有5个亚型：MC1R在黑素细胞表达，参与动物的毛色形成；MC2R在肾上腺皮质表达；MC3R在肠道、大脑、胎盘表达；MC4R在下丘脑表达；MC5R在外分泌组织表达[11]。

王星[11]对乌苏里貉MC4R的研究结果表明：乌苏里貉MC4R基因与赤狐、北极狐犬、貉这几种犬科动物在该编码区核苷酸序列上的同源性在98.7％-99.7％之间，与小鼠、大鼠、猪、牛、非洲象、黑猩猩、人的同源性在86.2％-89.5％之间，不同物种间在该基因核苷酸序列上保守性较高。通过MC4R核苷酸序列对20种动物进行的聚类分析结果显示，斑马鱼与鸡为一松散类群，哺乳动物与犬科动物为一紧密类群，符合公认的动物分类及进化关系。潘宝丽[12]克隆了貉子整个MC4R基因共1239bp。

3.3POUIF1

POUIF1基因是非常重要垂体特异性转录因子，其主要在垂体前叶腺中表达。对动物的生长具有重要的调节作用。研究表明，POUIFI可以作为反式因子来激活PRL、GH、TSHp基因β亚基的转录，进而对PRL、GH、TSHp的表达起到决定性作用。

潘宝丽[12]克隆了貉子PouIF1基因第4外显子，序列长度别为150bp，将所测序列通过GeneBank中的Blast比较分析，此段序列与犬、牛、人和黑猩猩、褐鼠、斑马鱼、鸡的同源性分别为：100％、94％、92％、88％、84％、83％。并进行多态性检测，在不同试验个体中均未检测出多态。说明该位点突变并未引起貉子体重的改变。

3.4FSHβ和FSHR

FSH（促卵泡素）与黄体生成素组成促性腺激素，其功能是能够促进卵泡发育和成熟、促进雌激素的分泌。

FSHβ是FSH基因的两个亚基其中的一个，外显子具有3个，外显子2和部分外显子3序列位于编码区。FSH基因包括α和β两个亚基，β亚基属于特异的功能亚基，它主要的作用是参与加受体结合。

FSHR是位于卵巢颗粒细胞膜上的促卵泡素受体，FSH基因通过受体来进行功能的发挥，FSH属于生物大分子，不用经过FSHR就能透过细胞膜。

杨建[13]对野生和家养乌苏里貉的FSHβ基因部分序列、FSHR基因5’端上游调控区和外显子10进行扩增和测序。获得序列长度分别为1257bp、757bp、1398 bp，经BLAST比较分析与犬的同源性分别为99％、98％和98％。

利用DNAMAN软件对2只野生与2只家养貉进行多序列比对，结果分析，3个基因片段中分别检测到12、10和3个变异位点，其中编码区碱基的突变位点分别有2、1和0个；将2只家养貉的序列相比后分别有2、1和0个多态位点，而2只野生貉有6、9和3个多态位点，说明野生貉比家养貉的遗传多样性更明显。

3.5TYRP1

TYRP1基因在黑色素的生成过程中具有重要作用。TYRP1（Tyr酶相关蛋白1）基因是Tyr酶家族的成员，在色素基因中为第1个被成功克隆的，定位于小鼠的brown位点，包括内含子7个和外显子8个[14]。狗的TYRP1基因在第11号染色体有7个内含子和8个外显子[15]。TYRP1从基因调控的角度来看，TYRP1可以上调Tyr合成酶（TYR）的活性[16]，TYR对黑色素的合成至关重要，TYR活性高的话会导致真黑素产生。

朱艳菲[17]克隆了野生色型和红褐色型乌苏里貉TYRP1基因CDS序列，经RT-PCR技术对TYRP1基因在2种毛色貉中的mRNA表达水平进行了分析：2种貉TYRP1基因CDS序列全长1614 bp，共编码537个氨基酸；红褐色乌苏里貉TYRP1基因编码序列与人、黑猩猩、狗、猪、马、绵羊、牛、猫、小鼠、虎鲸的核酸序列的同源性比较范围在99.07％- 83.22％之间，相似性较高。利用SPSS19.0进行独立样本t检验，结果表明TYRP1基因可以在2种貉的皮肤组织中稳定表达，利用F=（1+E）－△△Ct计算可知TYRP1基因在红褐色乌苏里貉中的表达量是野生型乌苏里貉的0.93倍，但差异不显著（P>0.05）。

3.6KIT

KIT基因是控制毛色的主要基因之一，属于白色基因座，KIT基因编码黑色素细胞前体的“肥大/干细胞生长因子受体”，黑色素细胞前体物正常迁移与存活被扰乱都是由于该基因发生突变引起的，后果是使毛根中黑色素细胞及其前体物的缺失，就会出现白色毛[18]。据报道，由于KIT基因突变能引起斑驳病，该突变还能导致KIT受体的功能发生改变，使酪氨酸激酶的功能减退或部分的丧失，这样使斑驳病在临床上出现特有的症状[19]。Haase等[20]通过对白色和有色Franches-Montagnes马的KIT基因进行测序，发现了一个能够阻止KIT基因的产物，并导致白马皮肤黑色素细胞缺失的突变。

资料显示由于KIT基因G→A的突变以及AGTT缺失导致荣昌猪形成白色毛[21]。另外，KIT基因与海福特牛毛色的六白特征有显著相关性[22]。

据报道红褐色乌苏里貉KIT基因第二外显子与犬、狐、家猫、虎鲸、野猪、马的同源性分别为97％，97％，92％，89％，87％，87％；对野生型乌苏里貉、红褐色乌苏里貉和吉林白貉KIT基因第二外显子序列进行对比分析发现，3种貉序列完全匹配，说明在此处没有发生突变[23]。

4　小结

吉林白貉的染色体众数为56或57，红褐色貉和野生貉为56。野生色型貉、白貉、红褐色乌苏里貉的基因型分别为：Ww、ww、Gg。

相关研究表明，导致红褐色型乌苏里貉、吉林白貉毛色发生改变的原因很多，其中比较重要的因素是毛色基因。与毛色有关的主要基因有MC1R、MC4R、POUIF1、FSHβ和FSHR、TYRP1、KIT等。红褐色乌苏里貉的毛色主要与MC1R基因有关，并从中检测到了8个异变位点。与白毛色形成的基因为KIT基因，但对三种色型的乌苏里貉KIT基因第二外显子进行了比较分析，没有发现与毛色相关的位点突变，但其是否存在毛色相关的突变位点，还有待进一步研究。

参考文献：

[1]马丽娟.经济动物生产学[M].吉林：吉林科学技术出版社，2011：101-103.

[2]任国栋.特种经济动物养殖技术[M].北京：化学工业出版社,2009：122-123.

[3]佟煜仁,朴厚坤.新色型突变棕色貉毛色遗传初探[J].经济动物学报,2009，13(2)：80-82.

[4]IZABELA SZCZERBAL，MONIKA KAGZMAREK，MAREK SWTTONSKI.Compound Mosaicism,Caused by B Chromosome Variability,in the Chinese Raccon Dog(Nyctereultes procyonoides)[J].Folia Biologica(Krakow),2005（53）:3-4.

[5]WARD O G，WUSTER-HILL D H,RATTY F J，et a1.Comparative.cytoge- netics of Chinese and Japanese raccon dog，Nyctereutes procyonoides[J]．Cytogenet Cell Genet,1987（45）:177-186.

[6]郭健民,王建华.貉的染色体分带研究[J].动物学报1986,32(3)：291-292.

[7]王宗仁,全国强.三种食肉目动物的核型分析[J].动物学报,1984,30(2)：188-194．

[8]李延鹏,梁玉颖,马泽芳.3种毛色乌苏里貉染色体数目的比较[J].安徽农业科学,2013，41(19)：8188-8191.

[9]佟煜仁，朴厚坤.新色型突变棕色貉毛色遗传初探[J].经济动物学报,2009（2）：80-83.

[10]孙静，党丽鑫，刘国生，等.红褐色乌苏里貉MC1R基因的克隆及序列分析[J].中国农学通报，2012，28(17):41-48.

[11]王星，杨春山，魏来，等.乌苏里貉MC4R基因的克隆及分子进化分析[J].江苏农业科学，2011,39(2 ): 64-66.

[12]潘宝丽.貉子MC4R、POUIFI基因多态性及其与生长性状关系的研究[D].长春：吉林农业大学硕士学位论文，2011，6.

[13]杨建，白秀娟.野生与家养乌苏里貉FSHβ和FSHR基因的克隆及序列分析[J].中国畜牧兽医，2011,38(5): 78-85.

[14]高莉,赵英虎,刘朝亮,等.酪氨酸酶相关蛋白1调控黑色素形成的研究进展[J].畜牧与饲料科学,2010 (10): 114-116,119.

[15]Schmutz S M,Berryere T G,Goldfinch A D.TYRP1 and MC1R genotypes and their effects on coat color in dogs[J].Mamm Genome,2002,13(7): 380-387.

[16]Kobayashi T,Vieira W D,Potterf B,et al.Modulation of melanogenic protein expression during the switchfromeu to pheomelanogenesis[J].JCell Sci,1995（108）: 2 301-2 309.

[17]朱艳菲，胡义洁，吴明明，等.红褐色乌苏里貉TYRP1基因的克隆及表达水平分析[J].中国畜牧杂志，2014,50(11):17-22.

[18]邓素华，黄路生，任军，等．猪显性白毛调控基因( KIT)的研究[J].遗传，2000（06）:434－436．

[19]杨蓉，冯永山．KIT基因突变与斑驳病的研究进展[J].黑龙江医药，2010，23(6):929-931.

[20]Haase B，Obexer-Ruff G，Dolf G，et al．Haematological parameters are normal in dominant white Franches-Montagnes horses carrying a KIT mutation[J].VeterinaryJournal，2010，184( 3) : 315－317.

[21]潘红梅．KIT基因与荣昌猪毛色相关性研究［D］.重庆:西南大学硕士学位论文，2006．

[22]Fontanesi L，Tazzoli M，Russo V，et al，Genetic heterogeneity at the bovine KIT gene in cattle breeds carrying different putative alleles at the spottinglocus[J]．AnimalGenetics，2009（41）: 295-303．

[23]朱艳菲，张廷荣，孙金海.红褐色乌苏里貉和吉林白貉KIT基因第二外显子的克隆及多态性分析[J].华北农学报，2013，28 (5) : 80-83.

责任编辑：吴艳玲

Research Progress on Genetics of Wusuli Racoon Dog of Three Kinds of Color Type (wild type,white type,red brown type)

HE Ruichun1，HE Yuhua1，MENG Yan1，ZHAO Jinquan2
（1.Jilin Agricultural Science and Technology University School of Animal Science and Technology,Jilin 132101; 2.Animal Husbandry and Veterinary Station of Victory Township Lishu County in Jilin Province,Lishu 136500）

Abstract：The chromosome number,Gene type,Cloning and sequence analysis of the related coat color gene (MC1R,MC4R,POUIF1,FSH beta and FSHR,TYRP1,KIT) of three kinds of color patterns of Wusuli racoon dog were summarized,in this paper.The chromosome mode of Jilin white raccoon dog was 56 or 57,the chromosome mode of red brown Wusuli raccoon dogs and wild Wusuli raccoon dog were 56.The genotype of wild color type racoon dog,Jilin white racoon dog,red brown Wusuli racoon dog procyonoides were Ww,WW,Gg.Red brown Wusuli raccoon coat color was mainly associated with the MC1R gene.The KIT gene was associated with white hair

Key words：three kinds of color; Wusuli raccoon dog; chromosome; genotype; coat color gene

作者简介：何蕊纯（1992-），女，吉林省长春市人，吉林农业科技学院2013级野生动物与自然保护区管理专业学生。

基金项目：吉林农业科技学院大学生创新项目（2015第053号）；吉林农业科技学院长白山动植物资源利用与保护吉林省高校重点实验室项目（2014第S011号）

收稿日期：2015-11-01

中图分类号：S865.2

文献标识码：A