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通过历史深潜揭示了世界上养殖和驯养狐狸的遗传模式

本站发布时间:2024-07-02 10:51:08

驯养动物在我们的社会中发挥着重要作用,三分之二的美国家庭享受着宠物的陪伴,许多其他家庭依靠动物产品来满足他们的营养需求。但驯化的过程仍然有点神秘。让野生动物相信它们足够安全,可以在围栏内与人类和其他动物近距离共存和交配,这是一项不小的壮举。这需要什么行为和基因才能实现

在大多数情况下,我们驯养的动物长期以来都很温顺,因此没有简单的方法可以回去研究从野生到驯服的转变。一个值得注意的例外是从1896年开始在加拿大爱德华王子岛驯化赤狐,赤狐是为了获取皮毛而圈养的。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一个团队追踪了从岛上开始到世界各地圈养狐狸种群的过程,其中包括一些至今仍在运作的狐狸

这项研究发表在《遗传杂志》上

“我们有历史文献,我们有世界各地野生狐狸种群的基因信息,我们从北美和欧亚大陆繁殖的狐狸身上获得了样本。因此,我们可以真正深入研究狐狸是如何被驯化的,以及它们的基因是如何受地理和时间影响的,”该研究的主要作者、史密斯学院助理教授Halie Rando说,她在伊利诺伊州信息学研究所完成了博士研究,现在在伊利诺伊州的信息科学学院

Rando与伊利诺伊州动物科学教授Anna Kukekova及其合作者一起,分析了北美和欧亚大陆野生狐狸种群以及10个圈养种群的新的和先前发表的线粒体DNA数据,包括著名的俄罗斯狐狸驯化实验地点。然后,他们交叉引用了与狐狸洲际贸易、不断变化的毛皮需求和农场规模以及繁殖实践有关的历史记录。这些数据使他们能够确定全球养殖狐狸的地理起源,并了解遗传多样性在驯化过程中的作用

兰多说:“当我们进行群体遗传学研究时,我们能够从法律上揭示历史。”。“看看目前种群中的特征,我们可以对过去做出推断。”

早期养狐人的动机是对银狐变体的需求。试图从野外捕获稀有银狐既不可靠又困难,但圈养银狐也有其自身的挑战

“狐狸很难在农场繁殖,因为它们会非常紧张,死亡或杀死后代。它们花了很长时间才想好如何建立繁殖围栏来减轻压力。一路上,它们一直在选择更适合农场环境的个体,”Rando说。“他们还设法选择了银色的皮毛。即使不知道任何基因,他们也找到了破解密码的方法。”

之后,这个行业蓬勃发展,加拿大狐狸被出口到世界各地。基因分析表明,研究人员调查的每一个圈养种群——甚至是欧亚大陆的圈养种群——都起源于北美野生狐狸。事实上,欧亚野生狐狸种群中没有遗传标记的痕迹,这表明任何驯化当地种群的尝试都被北美遗传学所放弃或取代

库克科娃说:“这项研究有助于回答研究人员多年来提出的关于这些狐狸种群的地理起源和遗传背景的问题。”。“此外,多年来,一些农场狐狸可能通过在不同地点的放生活动与本地狐狸混在一起。偶尔,本地种群中会出现意想不到的基因特征,因此我们的研究可能有助于解释它们的来源。”

第二次世界大战中断了需求,北美的狐狸业从此一蹶不振。然而,在苏联,狐狸养殖场在政府支持的毛皮工业的帮助下迅速反弹

总体而言,遗传模式反映了欧亚大陆更稳定的繁殖历史。尽管研究中的所有养殖狐狸都来源于北美野生狐狸,但欧亚大陆的种群在基因上更为多样,除了加拿大东部的常见基因型外,阿拉斯加和美国西部的基因型代表性更强

兰多说:“有些基因特征非常罕见,只在某些欧亚农场种群中发现。”。“这些罕见特征的存在,以及欧洲整体上更多的多样性,可能是由于二战后那里的人口规模更加稳定,而这些罕见类型可能在北美农场崩溃时消失了。”

这项研究还揭示了著名的俄罗斯农场狐狸实验,该实验始于1959年新西伯利亚的细胞学和遗传学研究所(ICG)。这项研究源于对在人类周围表现出最少回避型行为的农场饲养的狐狸的选择。经过几代人的努力,科学家们有选择地培育出行为温和的狐狸,最终培育出了像家里的狗一样友好的狐狸

目前的研究对该种群进行了采样,并与其他种群一起进行了分析,没有发现俄罗斯狐狸的独特基因起源。对Rando来说,这表明农场饲养的狐狸可能具有同样的潜在能力来发展友好的行为

“我想说,我们非常确凿地证明,新西伯利亚的狐狸在基因起源方面与其他农场饲养的狐狸没有显著差异。我们还发现,新西伯利亚狐狸种群是基因多样性最强的圈养种群之一,这可能是由于它们细致的谱系记录和精心计划的繁殖,”她说

库克科娃补充道:“爱德华王子岛的这一成功尝试确实对现代种群产生了巨大影响,并一直持续到今天,这一点很有启发性。该模型可以帮助我们广泛研究驯化,并找到导致驯服行为的基因网络,这是人类长期以来一直感兴趣的事情。”

More information: Halie M Rando et al, Missing history of a modern domesticate: Historical demographics and genetic diversity in farm-bred red fox populations, Journal of Heredity (2024). DOI: 10.1093/jhered/esae022

Journal information: Journal of Heredity

Provided by College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences at the University of Illinois Urbana-Champaign

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