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缅因猫的遗传多样性
自 2018 年起 Genoscopyr 推出了新的 DNA 测试。除了 HCM1、SMA 和 PK-def 及性状的常规测试之外,此测试还提供了一些非常酷的东西:遗传多样性!可以测量数千个基因,最终以百分比显示猫的遗传多样性。此信息存储在数据库中,可以通过mycatdna.com访问。您可以在这篇文章“MyCatDNA”中阅读有关此 DNA 测试的所有内容。
该数据库的一部分由猫的主人公开。通过缅因猫的公开资料,我能够做一些研究,以便对这个新的测试遗传多样性(%)以及它与我们的传统指标的关系有更多的了解。
下图显示了缅因猫品种的遗传多样性,介于 28-42% 之间。目前(2020 年 1 月 22 日)该品种的平均遗传多样性为 34.5%。当将来有更多缅因猫接受测试并添加到该数据库时,遗传多样性的平均值和带宽可能会发生变化。该图表基于人口 A*(在本文末尾进行了解释)。您可以从图表中看到,大多数测试的缅因猫的遗传多样性得分在 32% 到 39% 之间。很少有缅因猫能在外围区域得分。该数据库包含来自世界各地的缅因猫,其中包括新基础血线、展示血线、异型杂交血线和多指缅因猫。一个相当多样化的缅因猫数据库,它为我们提供了我们品种多样性的良好画面。
一、缅因猫是否具有健康的遗传多样性?
缅因猫是一种自然品种,因此人们期望它是多样化的。尽管今天该品种中添加的新基础猫并不多,但该品种仍然被认为是多样化的。多样性确实取决于正在培育的血线。有些血线的多样性不如其他血线,这就是为什么测试是一件好事。
如果您现在养的猫遗传多样性较少,请不要惊慌!通过使用 MyCatDNA 中的饲养员工具,您可以找到来自不相关血线的特定猫,并可以提高您未来后代的遗传多样性。如果遗传多样性较低的猫的基因与大多数的血线关联度很低,那么在遗传上它仍然对种群非常重要。可以通过合适的配对计划轻松改进它,并在短短一代或几代内实现巨大飞跃。当系统中添加了更多的猫并将其设置为公开时,这个工具就会变得更有趣。除了COI%(总近交系数)和克隆%等常规指标外,它还可以帮助育种者提高遗传多样性,作为其育种计划的一部分。它增加了育种者以前没有的新的有趣的信息视角。
二、比较不同品种的猫
当您将缅因猫品种与其他猫品种进行比较时,您会发现不论是缅因猫还是多趾缅因猫,他们的遗传多样性排名相当高。正如预期的那样,自然品种比育种者创造的品种在遗传上更加多样化。请注意,这仅显示中位数(平均值)。每个品种都有自己的带宽,对于某些品种来说带宽非常小,而对于其他品种来说则非常宽。
三、家猫比缅因猫更健康吗?
在荷兰,人们普遍认为混种猫或家猫比纯种猫更健康,因为它们具有更高的遗传多样性。的确,家猫的中位数确实比缅因猫的中位数高一点。家猫的带宽在 35-42% 之间(如下图橙色所示),缅因猫的带宽在 28-42% 之间(如下图蓝色所示)。但根据繁育人的目标和繁育人所使用的血线,绝对有可能培育出至少与混种猫或家猫一样多的遗传多样性的缅因猫。遗传多样性高于 35% 的缅因猫已经达到了这一点。显然,纯种猫繁育人比那些我们一无所知的邻居的猫意外怀孕的饲养员对健康方面的血统和基因质量有更多的了解。这使得选择纯种缅因猫比选择祖先历史未知且没有进行健康测试的家猫更安全。
四、如何在繁育计划中利用遗传多样性?
当我了解这项测试时,我的第一个问题是:遗传多样性与近交水平有何关系?您会期望看到近亲繁殖水平较低的猫具有较高的遗传多样性。但这对每只猫都是如此吗?我必须通过研究mycatdna.com 上公开的缅因猫档案来找到答案。我在 Pawpeds 数据库中查找了血线名称,以便找到有关近亲繁殖水平和克隆的信息。然后我制作了图表来可视化我们使用的指标之间的相关性:
总COI%
近亲繁殖5代和10代
克隆猫
以下是每个指标的结果以及与遗传多样性的相关性。所有这些图表均基于人口 B*。
遗传多样性与 COI% 相关
让我们看看遗传多样性与总近交系数 (COI%) 的关系。您可以看到绿线,显示平均 COI与遗传多样性 (%) 的关系。例如,遗传多样性为 39% 的缅因猫(这些结果经过四舍五入)的平均 COI 为 5%。遗传多样性为 31% 的缅因猫的平均 COI 为 19%。
黄线和蓝线显示带宽其中 COI% 可以是个体层面的。它表明至少有一种缅因猫具有 38% 的高遗传多样性,并且 COI 也比您预期的更高:15%。黄线还显示了一只猫的特殊结果,该猫的遗传多样性较低,为 30%,COI 为 0%。怎么会发生这种事呢?近亲繁殖率为 0% 的猫并不存在,但新基础猫是这样注册的,因为我们不知道它们的父母和近亲繁殖水平。这表明可能并非所有新基础猫 (COI 0%) 都具有遗传多样性。但这个测试可以证明它们是否是!这只特殊的猫可能有血缘关系相关的父母(高 COI),但仍然可能与大多数其他缅因猫血线非常无关,并为种群带来了新的基因。
黑色虚线显示有多少缅因猫属于遗传多样性类别。外边缘没有那么多测试结果,无法在这里得出可靠的结论。但趋势(绿线)非常明显。换句话说,COI 和遗传多样性之间存在相关性,但它并不那么可预测,因为也有例外。
您可以在这里做出一般性预测:COI 为 15% 的缅因猫的遗传多样性可能低于 35%,但您可以从蓝线看到 38% 的可能性仍然存在。近亲繁殖水平低于 10% 的缅因猫的遗传多样性水平可能在 36.5% 至 40.5% 之间。如今,在 COI% 较低的血线中,通常一只或多只新基础猫是导致数量低的原因。但遗传多样性确实取决于新基础猫的遗传多样性水平以及这些基因与你混合它们的血线的无关程度。该测试添加了有关该新血线遗传多样性的新信息,以及它是否确实为该品种添加了一些新东西。
与近亲繁殖和血线交配繁殖相关的遗传多样性
我们已经仔细研究了总 COI 水平,但是谱系中最近的近交水平又如何呢?我在这里添加了两个类别。5代内的近亲繁殖水平,表明猫只在最后5代中观察到的血缘相关程度。第二个是近10代的血系繁殖,你在那里找到了多少双祖先?虽然数据库中并没有太多极端近交的例子来从中得出很好的结论,但你仍然可以从下面的图表中看到,为了在遗传多样性方面处于较高的水平,明智的做法在将繁育计划保持在10代近交率低于2%,(遗传多样性结果 > 34%),或者最好低于 1%(结果 > 37%)。话虽如此,10代近交水平为6%的缅因猫仍然可以拥有38%的遗传多样性。机会很小,但它确实发生了。我猜这是一只幸运的猫,继承了有亲缘关系的父母的无关部分。
如果您还没有意识到近亲繁殖在健康方面不是一个好主意,当您计划近亲交配时,饲养员工具可以帮助您直观地看到结果。
示例1:
亲兄弟姐妹交配可使 COI 增加 25%。当您计划这样的交配(不推荐)时,遗传多样性会发生什么?在育种工具中,您可以将 Chelles of Macadamia(遗传多样性 39.2%)与她的兄弟Lyon of Macadamia(遗传多样性 37.8%)进行匹配。(请注意,兄弟姐妹有 1.4% 的差异,这表明并非所有兄弟姐妹都具有相同的遗传多样性。)他们的小猫预计具有 29.7% 左右的遗传多样性。遗传多样性下降 8.8%。其中一方和任意其他一只猫交配都不会得到这么大的遗传多样性降幅!显然这是一个非常糟糕的主意。
示例2:
祖父母-孙子女交配使 COI 增加 12.5%。我们再次选取Chelles of Macadamia(39.2%),这次我们将选择她的祖父So Out coon’s Mirai (38.5%)。两只猫都具有非常好的遗传多样性。他们的小猫的预期遗传多样性约为 34.9%。仅仅一代人的时间里,遗传多样性就减少了近 3.95%。这看起来是一个很小的数字,很小的一步,但是不要轻视百分之几。它会直接带您到图表的另一边。请记住,测试的缅因猫种群的带宽仅为 14%(28-42% 之间),因此减少 3.95% 意味着您将一步失去 28% 的遗传多样性!
遗传关系
请注意,mycatdna 数据库不跟踪任何家庭关系。对后代遗传多样性的预测纯粹是基于基因组比较。如果预测的遗传多样性低于父母双方,则意味着父母的基因组基本相同(并且可能相关)。
在测试结果的遗传关系图上,您可以看到该品种的所有猫以及当它们的基因组具有相似性时它们如何聚集在一起。想一想:当你拥有一只具有较高遗传多样性的缅因猫时,比如说 40%,但它显示在图中蓝色点簇的中间。这意味着您将很难找到一个更好的搭配来进一步提高遗传多样性,因为大多数其他猫与您的猫很接近并且具有大部分相同的 DNA。您将必须在外部寻找血线以找到不相关的匹配,以便为后代延续高度的遗传多样性。
令人惊讶的是,下图显示家养长毛猫和缅因猫混种猫都在同一个黄色簇中。这表明它们的 DNA 与缅因猫品种不同,但在这个混种品种中根本没有太多多样性。
另请注意,多趾缅因猫(粉红色点)似乎非常多样化。多趾猫作为一个单独的品种注册到 Mycatdna 中,其中位数为 35.9%,比非多趾缅因猫(34.5%)高 1.4%。
与克隆相关的遗传多样性
遗传多样性与克隆有何关系?我们知道,高克隆百分比意味着您有很多相同的祖先(克隆及其背后的前 5 个)。当你不了解克隆猫时,请先阅读我的文章《克隆猫的影响》。
看下面的图表。当您通过将克隆保持在20%以下来繁殖异型杂交猫时,这些猫的遗传多样性很可能都高于 36%。平均而言,他们甚至高于38%。这对于每个异型杂交育种者来说都是一个非常好的消息和证据,证明您确实正在通过异型杂交系研究更高的遗传多样性。当然你已经知道了,但是有一些证据是很好的!
已知平均克隆百分比约为 35%,该图表显示这些猫中的大多数位于图表左侧,遗传多样性低于 35%。
所以我认为我们可以说遗传多样性和克隆之间存在相关性。让我着迷的是为什么这些线更加弯曲?之前的 COI 图表显示出一条更直线的线。我还没有找到答案。
每个国家的遗传多样性
这是一个有趣的图表,但它也是所有图表中最不可靠的。由于一些国家只对很少的猫进行了测试,我们还不能真正下结论。此图表仅显示公共数据库中最少拥有 3 只猫的国家。该图表基于人口 C*。猫出生的国家(以及繁育人所在的国家)是计算猫的国家。
黑线显示了其中包含的猫数量,因此您可以更可靠地了解测试猫较多的国家/地区。
正如预期的那样,遗传多样性最高的缅因猫出现在美国,因为携带新基因的新基础猫都来自美国(或加拿大)。但你可以看到他们也有相当多遗传多样性较低的猫,这很可能是美国繁育人从海外进口多样性较低的猫造成的。
您还可以看到瑞典在保持高遗传多样性方面做得很好。在左侧的所有国家中,俄罗斯的遗传多样性较低,平均为 33%。在我的研究过程中,我注意到 mycatdna 数据库中的大多数在俄罗斯猫舍中出生的猫现在属于美国繁育人,这可能会降低美国繁育人育种计划中的遗传多样性。这可以在美国繁育人的未来的后代小猫测试结果中看到。
如果您剔除测试猫数少于 12 只的国家/地区,则剩下 mycatdna 中测试猫数最多的前 5 个国家/地区。该图表基于人口 D*。
结论
遗传多样性被证明是一个有前途的新指标。由于在基因如何遗传给后代方面有一定的随机性,因此它比 COI、克隆和 Top5 等常用指标更难预测。将其整合到您的育种计划中可能更具挑战性。由于近亲繁殖水平较低,您的目标是获得更高的多样性,但通过此测试,您实际上将了解猫的遗传多样性。这个测试是真实的,因此比其他指标更可靠,因此它当然具有很大的价值。mycatdna 网站为我们繁育人提供了跟踪整个品种的遗传健康状况的机会。
当然,我们不能仅仅盲目地关注多样性,多样性并不一定意味着猫拥有健康的基因。你仍然可能会得到一只基因高度多样化的猫,但它继承了错误的基因。此外,遗传信息绝不能取代由兽医或专家进行的超声波、HD/PL 测试或其他临床健康检查进行的任何 HCM/PKD 测试。这项 DNA 测试只是建议繁育人为缅因猫进行的总体健康测试的一小部分。
但我必须说,我是这项测试的粉丝,并且非常热衷于该繁殖工具在未来可以产生的积极影响,特别是当添加更多的猫时。跟随未来几年的趋势可能会很有趣(也可能很可怕,具体取决于它的发展方向)。
人口及来源
在 mycatdna 网站上,我从公猫身上采集了缅因猫的全部种群(包括多趾猫)。还有更多缅因猫进行了测试,但我看不到它们的个人资料,所以我只能使用已公开的猫的数据。2020 年 1 月 22 日,公共缅因猫的测试结果为 288 只。从这些猫中,我在 Pawpeds 数据库中检查了它们的谱系,以搜索有关 COI、5 代、10 代近交和克隆的信息。我可以在 Pawpeds 数据库中找到 212 只猫。我还从这 212 只猫中注明了它们的出生国。对于 Pawpeds 中未发现的 76 只猫,它们的 mycatdna 个人资料为我提供了出生国家/地区的信息。
*本文图表中显示的使用人群:
种群 A:288 只缅因猫 截至 2020 年 1 月 22 日,mycatdna.com 上公开的缅因猫资料总数(包括多趾)
种群 B:212 只缅因猫 种群 A 减去 Pawpeds 数据库中找不到的 76 只猫
种群 C:277 只缅因猫 种群 A 减去出生在只公开一只或两只猫的国家的猫
种群 D:221 只缅因猫 种群 A 减去在发表猫数量少于 12 只的国家出生的猫
作者: Debbie Sprenger 作者:小娘鱼
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通常情况下,缅因猫是一种健康的品种猫,但与其他猫品种一样,我们应该注意一些遗传疾病。
一、肥厚型心肌病
肥厚型心肌病 (HCM) 是一种发生在多种猫品种(包括缅因猫)的心脏病。它表现为心脏壁增厚,导致血液通过心脏困难。通过心脏超声波检查,可以发现这种疾病,但不幸的是,目前该疾病无法治愈,猫迟早会死于心力衰竭或血栓。
由于这种疾病是进行性的,通常,HCM在猫2-3岁时才被发现,但可能需要更长的时间才会发病。这就是为什么在猫很小的时候(尤其是几个月大时)进行心脏检查结果良好并不能保证任何事情,猫以后仍可能会患上这种疾病。我经常看到猫在1岁左右时只进行了一次心脏超声检测。
这种疾病是如何遗传的尚未被发现。一些科学表明,这与不完全外显的显性基因有关。如果这是真的,未来的科学研究将会告诉我们答案。
通过对种猫进行定期超声波检查,我们可以降低HCM倾向代代相传的风险。自2004年1月起,瑞典缅因猫俱乐部Maine Coon-katten 开展针对 HCM 的健康计划。(几年前,Pawpeds接管了所有管理任务)。
二、髋关节发育不良
如果您养狗,您可能会了解HD——髋关节发育不良。髋关节发育不良在狗尤其是大体型的狗身上更加频发。但这种遗传缺陷甚至也存在于猫身上。多年前,世界各地的缅因猫繁育人就在缅因猫中发现了 HD,并采取行动尽量减少该疾病的发生。
正常的髋关节 img src="/imges/正常的髋关节.jpg" alt="正常的髋关" width="558" height="" /></p> <p>髋关节发育不良&n"sp;3 级 – 严重 HDimg src="/images/髋关节发育不良jpg" alt="髋关节发育不良" width="556" height="711" /"
HD 是指髋关节有缺陷,导致髋部的股骨头(圆球状骨头)无法正确插入髋关节窝槽。在上图中,髋部股骨头几乎完全位于髋关节窝之外,髋关节窝非常浅。这是最严重的HD。患有轻度 HD 的猫可以正常生活,而严重的 HD 可能意味着猫行动困难以及关节疼痛和炎症。对HD有很多问题的猫进行手术是可能的,结果几乎总是好的。HD 的分级范围为正常至 3 级(严重 HD)。
只要配对另一方的双侧髋关节都正常,就可以使用髋关节1级的猫进行繁育。
2000 年 1 月,瑞典品种协会 Maine Coon-katten 启动了 HD 登记,以显示 HD 的存在情况。负责任的繁育人最早会在猫 10 个月大时(但在第一次交配之前)对猫进行 X 光检查,并将 X 光检查发送给 Per Eksell 进行检查。Per 是该领域的专家。然后Per将结果发送到 HD 信息库。
健康计划的结果和统计数据定期发布。以下是登记册(2012)中的一些示例:
接受测试猫的数量:2988只猫的髋关节发育情况 |
父母髋关节状况未知情况的后代小猫发育情况 |
父母髋关节情况已知且正常的后代小猫发育情况 |
正常:1902只(63.7%) |
正常:650(58.9%) |
正常:454只(76%) |
接近正常:127只(4.3%) |
接近正常:43只(3.9%) |
接近正常:22只(3.7) |
一级发育不良:571(19.1%) |
一级发育不良:221只(20%) |
一级发育不良:82只(13.7%) |
二级发育不良:29(9.9%) |
二级发育不良:139(12.6%) |
二级发育不良:32只(5.4) |
三级发育不良:93(3.1) |
三级发育不良:50只(4.5%) |
三级发育不良:7只(1.2%) |
(曾经单独分列过临界(接近正常)这一等级,现在已经不再使用了)。
2019年的新统计数据在底部你可以看到父代的结果,图中的直方图是后代小猫的结果。
正如你所看到的,如果你用正常-正常的猫父母搭配,大约 70% 的小猫髋关节会正常,大约 20% 的人接近正常或者1级发育不良,只有大约 10% 的后代会患有2级或3级发育不良。
而父母所在的髋关节发育状态未知的情况下,大约 55-58% 的后代小猫是正常髋关节,而大约 25-28% 的小猫接近正常或者1级发育不良,近 20% 的小猫患有二级或三级。(译者注:请注意,这些统计数据仅仅来自于愿意参加HD检测计划的繁育人的上传,这意味着这些繁育人本身愿意重视这个问题,在引进和育种时会注意这个问题,他们往往已经进行了检测和筛选。但全世界各地缅因猫的数量庞大,繁育人鱼龙混杂,更多的人不会重视这个问题,不会做筛选和检测,因此实际上缅因猫髋关节发育不良的情况可能比上述的统计数据更加糟糕)img src="/images/统计.png" al" wi" he" />" />"
据我们目前所知,HD是遗传隐性的、多基因的。这意味着两只髋关节正常的猫仍可能生出患有HD的后代,反之,两只患有HD的猫实际上也有可能会生出髋关节正常的后代。因此,对每一代进行 X 光检查以最大程度地降低 HD 风险非常重要。在犬类繁育中,这种选择性育种导致患有HD的狗数量急剧下降。
三、PKdef丙酮酸激酶 (PK) 缺乏症
丙酮酸激酶 (PK) 是一种对红细胞中能量产生的无氧糖酵解途径至关重要的酶。如果红细胞的 PK 缺乏,它们就无法维持正常的细胞代谢,因此会过早地被破坏。这种缺陷表现为不同严重程度的溶血性贫血。
PK 缺陷是一种常染色体隐性遗传病。具有一种丙酮酸激酶缺陷基因和一种正常基因的携带者(单份携带)不会有任何疾病的临床症状并可以正常生活。然而,当用于育种时,如果两个单份携带的猫在一起配对,就可能会产生纯合子(双份携带),这种情况下就会发生病症。
在狗和猫中都已发现 PK 缺乏症。涉及的狗品种包括巴森吉犬、比格犬、西高地白梗犬和比格犬。在猫中,阿比西尼亚猫、索马里猫以及美国短毛猫都发现了 PK 缺陷。对于狗来说,这种缺乏症最终会导致骨硬化和肝衰竭等严重症状,并且寿命会缩短至四年左右。相比之下,猫的贫血可能是间歇性的,并且受影响的猫似乎不会出现骨骼或肝脏症状。贫血的症状通常是扩散性的,包括运动不耐受、虚弱、牙龈粘膜苍白和脾脏肿大。患有 PK 缺陷的猫的通常可以有正常的预期寿命,但也有些病例会在两岁之前死亡。
四、B型血
猫的血型有A、B、AB三种。最常见的血型是 A 型,它占主导地位,存在于所有品种中。B型血在某些品种中相对常见。
我们真的需要对缅因猫进行血型鉴定吗?几年前我会说不,绝对不,这样做没有意义。但问题是携带B 型血的缅因猫已经开始出现,最近似乎越来越多。尽管,一些针对土耳其梵猫的研究表明,出于某种原因,对土耳其梵猫来说拥有一些 B 型血携带者比只有 A 型血更好。
获得B型血雌性非常困难,所以就我个人而言,我的观点是尽量避免这种情况发生。
A、B、AB 型血以及 DNA 的 A(b) 型血将能够添加到 PawPed。为了避免对血液测试(血清学测试)与 DNA 测试的结果产生误解,Pawpeds 中添加了以下国际替代方案:
N/N(不是 B 型血的携带者)
A/A 不是 B 型血的携带者
N/b(B 型血携带者)
A/b B型血的A/b携带者
b/b(B 型血纯合子)猫的血型为 B
N = 正常
2010年统计数据:
测试总数 |
B型血 |
AB型血 |
25 |
4% |
0% |
2018 年统计数据(使用 MyCatDNA 测试的猫):
测试总数 |
B型血 |
AB型血 |
37 |
0% |
1.1% |
(这些统计数据是在我测试我的一个雌性缅因猫之前收集的,她实际上是B型血,所以B型已不再完全是0%)
作者:Malin Sundqvist
Dagdrivarn ( www.dagdrivarn.se )
翻译:小娘鱼缅因猫舍