基因新发现|拥有华丽皮毛的原因找到了!金砂基因Glitter上新!

基因新发现|拥有华丽皮毛的原因找到了!金砂基因Glitter上新!
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基因新发现|拥有华丽皮毛的原因找到了!金砂基因Glitter上新!

金砂(Glitter)是一种发现于孟加拉豹猫中的特殊的被毛特征。该特征主要表现为毛发呈现出闪光且具有彩虹光泽的质感。从外观上看像是将极细的闪粉洒在被毛上。金砂的另一个特点是可以使毛质更顺滑,相对于彩虹般光泽来说,金砂个体丝绸般的顺滑毛质更令人印象深刻一些。

金砂在不同颜色的孟加拉豹猫身上效果对比:

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左图是具有金砂特征的金色孟加拉豹猫

右图是具有金砂特征的雪色孟加拉豹猫

图片来源:angeldustbengals

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关于金砂基因的起源有两种观点。

一种观点认为金砂基因起源于野生亚洲豹猫,后来在孟加拉豹猫品种建立过程中被引入进来的,这种观点解释了为什么金砂个体主要存在于孟加拉豹猫以及孟加拉豹猫的衍生品种——玩具虎猫中。

但是还有一种观点认为金砂基因并不是起源于野生亚洲豹猫ALC(Prionailurus bengalensis),而是起源于家猫(Felis catus),因为野生亚洲豹猫并不存在金砂特征,并且野生亚洲豹猫与家猫杂交的最初几代中金砂的比例也没有更高。

有一种说法是孟加拉豹猫的创始人Jean Mill女士在20世纪80年代初从印度引进了一只叫Delhi的家猫,而Delhi也是孟加拉豹猫这个品种的初代猫(Foundation cats)之一。据说Delhi就是一只有着金砂特征的猫。

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野生亚洲豹猫

图片来源:bengalcats.co

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野生亚洲豹猫 v.s. 宠物孟加拉豹猫

图片来源:bengal cat care

最近,控制金砂的基因终于被找到(1)。研究结果显示,发生在Fgfr2基因上的一个突变导致了金砂的出现。Fgfr2基因又称为成纤维生长因子受体2,是参与调控毛发结构的一个重要基因。

毛干的结构从内至外可以分为髓质层,皮质层及最外面的表皮层。其中髓质层和皮质层富含黑色素,决定了毛发的颜色。而表皮层由半透明的致密结缔组织构成,起到保护内部结构的作用。此外,毛发的质地,也就是常说的被毛是粗糙还是顺滑,是棉质还是丝质等,则主要是由表皮层决定的。

Fgfr2基因发生突变后,主要会产生两方面的影响,在显微镜下对比金砂和非金砂两种毛干可以发现:首先是会导致髓质层和皮质层变细,与之相对的,表皮层会增厚。而表皮层的增厚会改变毛干的质地,使其更顺滑。其次,还会在髓质层产生空泡样的小室,小室内含有空气。因此,增厚的半透明表皮层加上中空的小室使得光线的反射和折射能力增强,因此使毛发呈现出彩虹般的光泽。

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金砂属于常染色体隐性遗传,因此,即使父母都不携带金砂特征,也可以生出金砂后代。其中野生型等位基因是G,无法表现出金砂特征。而突变型等位基因g对应金砂特征,但是需要携带两份等位基因g才会表现出来。

我们联系了国内一些孟加拉豹猫猫舍和玩具虎猫猫舍进行了内测(名单在文末),本次内测共征集样品31只,其中金砂个体14只,非金砂个体17只。所有的14只金砂个体都携带两份金砂基因(g/g),而17只非金砂个体中有7只不携带金砂基因(G/G),10只携带一份金砂基因(G/g)。因此可以看出31只个体的基因型和外观是100%相符的。

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根据目前的调查结果,确认存在金砂基因的品种有三个,分别是孟加拉豹猫、玩具虎猫和埃及猫。但是我们对金砂基因突变位点附近的基因序列分析结果显示,该突变最早发生在家猫中,而不是野生亚洲豹猫中。这就意味着除了孟加拉豹猫以外的其他品种中也可能存在金砂基因。

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图片来源:艺匠玩具虎工作室

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金砂基因是单基因隐性遗传的。野生型非金砂等位基因为G,突变型金砂等位基因为g。若不携带或仅携带一份金砂基因(基因型为G/G或G/g),个体不表现金砂效果;若携带两份金砂基因g/g,则个体表现为金砂效果。

两只金砂表型的个体,后代一定都为金砂。但若个体不表现为金砂,则需要进行基因检测来确定后代是否有可能出现金砂。

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Kaelin, C. B., McGowan, K. A., Hutcherson, A. D., DeLay, J. M., & Barsh, G. S. (2022). Ancestry dynamics and trait selection in a designer cat breed. bioRxiv, 2022-12.

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感谢以下猫舍参与了新发现“金砂基因”的内测,并对宠知因提供金砂基因检测项目进行了验证。(排名不分先后,按提交样本时间排序)

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