DNA分子标记技术在养犬管理中的应用

2019-11-05魏荣兴叶俊华马长书

中国工作犬业 2019年10期

魏荣兴叶俊华李涛马长书

近些年来，城市居民养犬数量直线提升,与犬相关的管理问题也越来越突显。据宁波市统计，仅2018年1月到7月，公安局接到涉犬类报警总数就超过3300起，其中求助咨询1545起，处理纠纷矛盾808起；据济南市统计，2017年共接受并处理群众养犬投诉8431件，居各类举报投诉前列。问题主要涉及：犬叫声扰民、遛犬不栓绳、随地大小便、弃养产生流浪犬等等，同时还涉及偷盗犬、交通事故、犬伤人致残、致死的案件。虽然各地都有出台养犬规定，但是传统的养犬注册登记及管理方式实用性不强，尤其对上述养犬违法行为鉴定比较困难，而DNA分子标记技术可以很好的解决上述问题。

一、犬DNA常用分子标记及相关产品技术简介

DNA是生物体遗传物质，具有特异性、稳定性和多样性。分子标记是指能被检测到的可遗传的DNA序列，它能反映出种群间和个体间特异性差异。目前，DNA分子标记技术被广泛应用于法医鉴定、遗传育种、基因库构建、基因定位、物种鉴定、遗传病筛查等各个研究领域。目前应用最广泛的的DNA分子标记有两种，第一种是以聚合酶链式反应为核心技术开发的短串连重复DNA（STR）标记，STR是以2-6bp的可变数量序列为核心的重复多态性序列，不同个体间重复次数有差异，通过进行引物设计以及PCR扩增,能够扩增出相应区域的序列,以重复次数作为标记。STR标记遗传稳定、检测效率高、灵敏度高，可以通过同时检测多个STR位点进行个体的同一性认定、亲缘关系鉴定等，目前在国际上被广泛应用于法医鉴定工作。第二种常用标记是基于测序基础开发的单核苷酸多态性（SNP）分子标记技术，SNP是指DNA上单个碱基的突变、插入、缺失等。SNP标记可以通过芯片或者二代测序试剂盒等方式进行高通量检测，可以实现规模化和快速化检测，同时检测上万甚至几十万个位点，多用于全基因组关联分析、基因定位、疾病位点筛查、品种鉴定等。

二、DNA分子标记在养犬管理中的应用

（一）DNA遗传病筛查、科学繁育

犬科学繁育是城市养犬管理的重要基础，患有遗传病的宠物犬在发病后被遗弃率必然大大增加，发病后的流浪犬被领养率也大大降低，同时它们繁育的后代也存在很大的患病风险，这样的恶性循环变相增加了养犬管理的压力。犬在10,000年左右的被驯化过程中，人类根据自身喜好以及不同的需求和目的，培育出了很多行为、体态差异巨大且特质各异的犬品种。在培育的过程中，为了最大化的分离和固定品种的某一特有性状，通常都会采用近交纯繁方式，这样的培育方式导致了犬易患多种遗传疾病。据统计，犬约有400多种遗传疾病，涵盖了神经系统、泌尿系统、血液循环系统、免疫系统、肌肉骨骼发育、大脑发育等各个方面，包括单个基因突变、隐性遗传、显性遗传病、伴性遗传病、多基因位点遗传疾病等等。

目前，在国际上已经有100余种犬遗传病的决定基因、关键突变位点被成功定位。如拉布拉多犬的骨骼发育不良遗传病（Skeletal Dysplasia 2），发病后会出现体型结构失调，矮小侏儒等症状，Frischknecht等人研究发现该遗传病是由COL11A2基因的一个G/C突变导致的，该突变位点被定位到12号染色体2652874位置；史宾格犬易患的QT综合征（QT Syndrome），这是一种常染色体显性遗传的心血管疾病，表现为T波异常、恶性心律失常、晕厥、心脏骤停、猝死等，2015年Ware等人通过DNA重测序的方法将突变位点成功定位在KCNQ1基因的外显子8，密码子1的2号位点。

通过查阅文献，将这些遗传病决定位点进行整合，通过设计引物，利用测序技术可以进行所有这些疾病的检测，给犬主及养犬机构提供科学的繁育指导，可以从源头上减少这类病犬的产生，进而减少遗弃犬的数量。

（二）犬的生物“身份证”

遗传物质DNA是每个生物个体与生俱来的生物信息，具有个体唯一性。利用DNA技术，检测犬的DNA信息，可以为每头犬制作信息唯一的身份证，从成本和稳定性上考虑，国际上一般采用STR标记的方法，检测14～25个位点左右，把检测的DNA信息作为犬的身份信息，录入到犬的登记注册管理系统，今后有关这头犬所有的痕迹都能够通过DNA取证的方式调查，能够更加精准的做到“人犬双管”。

（三）犬的品种鉴定

每个城市都有“养犬规定”，详细列出了禁养品种和可以注册的品种，然而在实际管理中，有时候单纯靠体型外貌很难分辨犬的品种，存在随意性大的问题，而DNA分子标记技术则可以很好的解决这个问题。从准确率上考虑，国际上一般采用检测SNP标记的方法，选择5000至20，000个品种间遗传分化系数（FST）较高且连锁不平衡（LD）较低的SNP位点，通过定制低密度SNP芯片或者二代测序试剂盒，可以在较低成本的情况下进行DNA品种鉴定，为犬的注册管理精准把关。

（四）犬粪便管理

犬的粪便管理是城市养犬管理的一大难题，有些居民养犬虽然依法登记注册，但是养犬行为不文明，遛狗时任由其随地大小便，而执法人员面对这种情况也很难进行鉴定。利用DNA技术，可以提取粪便中脱落细胞的DNA，与注册的犬DNA数据库或者嫌疑犬的DNA数据进行比对，找到责任犬和主人，为文明养犬提供强有力的支持。

（五）涉犬纠纷及案件的鉴定

随着社会养犬基数的增大，盗犬、车辆撞犬逃逸、犬伤人等案件频频发生，利用DNA技术，可以精准的为相关案件进行取证鉴定，这种情况一般采用的是STR标记技术。如2018年四川德阳市“恶犬伤人致死案”，通过将死者致命伤口处提取物与周边嫌疑犬进行DNA检测比对，成功锁定了伤人的恶犬及犬主，检测结果被法庭采纳，为案件的侦破提供了决定性证据。