LABGENVET 猫的遗传学 2.2 :颜色与被毛基因术语

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猫的毛色和被毛遗传学是一门令人着迷的学科,它揭示了猫的外貌如何由基因精确地决定和塑造。从炭黑色的短毛猫到斑斓的玳瑁色长毛猫,每一种毛色和毛发类型都深深植根于遗传学的奥秘中。这篇文章系统地梳理了猫毛色和被毛遗传学的重要概念,从颜色基因座到基因的不同版本(等位基因),为读者详细解析了控制猫被毛特征的核心基因及其作用。这不仅是对猫爱好者的一次科学普及,也为兽医、繁育者等专业人士提供了极具参考价值的知识框架。如果您想更好地了解猫毛色多样性的遗传机制,这篇文章将是不可错过的资源。

颜色相关基因位点及其等位基因版本

A 基因位点(Agouti 基因)

A 基因位点代表 ASIP 基因,该基因编码一种小型信号蛋白,信号蛋白能刺激黑色素细胞(生成色素的细胞)产生黄色素(褐黑素)

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A 基因位点(Agouti 基因) = A/A 或 A/a
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A 基因位点(Agouti 基因) = a/a

显性等位基因 A 是野生型版本,能够合成黄色素,表现为Agouti 表型

隐性等位基因 a 编码一种非活性蛋白。a/a 基因型会阻止黄色素的合成,仅允许黑色素合成,形成非 Agouti 表型。显性 A 基因型允许虎斑图案基因的表达,而隐性 a/a 基因型会屏蔽虎斑图案,使猫表现为纯色。

A 基因位点的 a/a 基因型是形成黑猫的原因:毛干上的黑色带与背景上的黑色条纹叠加,表现为纯黑猫。不论虎斑基因为何种状态,a/a 基因型均可屏蔽其作用。

A 基因位点编码的信号蛋白与 E 基因位点编码的黑色素细胞表面受体蛋白交互。

B 基因位点(棕色基因)

B 基因位点代表 TYRP1 基因,该基因编码一种帮助**酪氨酸酶(Tyrosinase)**正常运作的蛋白。显性野生型等位基因 B 允许正常色素生成。

在猫中,B 基因位点有两种隐性版本:

  • b/b(纯合):形成棕色毛色。
  • b’/b’(纯合):形成肉桂色毛色。

C 基因位点(重点色基因)

C 基因位点代表 Tyrosinase 基因(TYR 基因),该基因编码一种关键酶 酪氨酸酶,用于色素的生成。当 C 基因完全活跃(野生型 C 等位基因)时,黄色素和黑色素均可生成。

C 基因完全不活跃(隐性纯合 c/c)时,动物无法生成色素,表现为白化(隐性白)。这一隐性白化基因会掩盖(上位效应)所有其他颜色基因的作用。

猫中,C 基因位点还存在几种额外的隐性等位基因,酪氨酸酶的活性会因体温不同而变化:

  • 在低温区域(腿部、尾部、脸部)活性较高。
  • 在高温区域(背部、腹部)活性较低。

例如:

  • cb/cb:形成缅甸猫的深褐色
  • cs/cs:形成暹罗猫的重点色
  • cb/cs:形成水貂色(东奇尼猫的颜色)。但东奇尼猫不会遗传纯合性,因此无固定品种。
  • cm/cb 或 cm/cs:形成缅甸猫的新变种颜色 MochaBangkok

D 基因位点(稀释色基因)

D 基因位点代表 MLPH 基因,该基因编码一种黑色素蛋白(Melanophilin)。显性野生型等位基因 D 允许毛发中色素均匀分布,而隐性等位基因 d 会导致色素聚集,形成未色素化的部分。

d/d 基因型会对黄色素和黑色素产生稀释效果,例如:

  • A 基因位点为 A/- 时表现为浅淡毛色。
  • A 基因位点为 a/a 时形成稀释黑色。
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D 基因位点 = d/d,A 基因位点(Agouti)= A/-
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D 基因位点 = d/d,A 基因位点(Agouti)= a/a

E 基因位点(延伸基因)

E 基因位点代表 MRC1 基因,该基因编码一种黑色素细胞表面受体蛋白。该受体蛋白与 A 基因位点信号蛋白结合,并通过 C 基因位点的酪氨酸酶指令生成黄色素和黑色素。

  • 显性 E 等位基因:在大多数猫品种中是野生型,允许正常色素生成。
  • 隐性 ea 等位基因:在挪威森林猫中形成琥珀色。
  • 隐性 er 等位基因:在缅甸猫中形成红棕色。
  • 隐性 ec 等位基因:在库里短尾猫中形成深红色。

D-M 基因位点(稀释色修饰基因)

显性等位基因 Dmd/d 基因型存在时起作用:

  • 蓝色毛色修饰为蓝焦糖
  • 丁香色修饰为丁香焦糖
  • 奶油色修饰为杏色

D-M 基因位点尚未在基因层面上被表征。

I 基因位点(银色基因)

显性等位基因 I 决定银色表型,掩盖黄色素生成。I 基因位点尚未在基因层面表征。

O 基因位点(橙色/红色基因)

O 基因位点位于 X 染色体上,决定橙色毛色。显性等位基因 O 使黄色素生成,抑制黑色素生成;隐性等位基因 o 允许黄色素与黑色素同时生成。

雌性猫由于随机 X 染色体失活,可表现为玳瑁色(O/o)。

S 基因位点(白斑基因)

S 基因位点与白色斑块有关。其遗传机制可能为多基因遗传,尚未完全解析。

W 基因位点(显性白基因)

W 基因位点代表 KIT 基因,其显性等位基因 Wd 导致巨型白斑(即全白毛色)。Wd 等位基因与耳聋相关,而其他等位基因未表现出这一特性。

纯色表型(Locus A 为 a/a)

以下是当 Locus A 基因型为 a/a 时,不同基因位点组合所形成的纯色毛色表型及其遗传机制:

黑色(Ebony, Seal)
Locus A: (a/a),隐性遗传

巧克力色(Chestnut)
Locus B: (b/b),隐性遗传

肉桂色(Cinnamon, Sorel)
Locus B: (b’/b’),隐性遗传

蓝色(Blue, Grey)
Locus D: (d/d),隐性遗传

丁香色(Lilac, Lavender)
Locus B: (b/b),隐性遗传
Locus D: (d/d),隐性遗传

浅棕色(Fawn, Beige, Sable)
Locus B: (b’/b’),隐性遗传
Locus D: (d/d),隐性遗传

焦糖色(Caramel, Taupe)
Locus B: (b/b),隐性遗传
Locus D: (d/d),隐性遗传
Locus DM: (Dm/-),显性遗传

红色(Red, Orange, Yellow, Marmalade, Ginger)
Locus O: (XO/XO) 雌性,性连锁,X 染色体失活
Locus O: (XO/Y) 雄性,性连锁,显性遗传

奶油色(Cream)雌性
Locus O: (XO/XO),性连锁,X 染色体失活
Locus D: (d/d),隐性遗传

奶油色(Cream)雄性
Locus O: (XO/Y),性连锁
Locus D: (d/d),隐性遗传

杏色(Apricot)雌性
Locus O: (XO/XO),性连锁,X 染色体失活
Locus D: (d/d),隐性遗传
Locus DM: (Dm/-),显性遗传

杏色(Apricot)雄性
Locus O: (XO/Y),性连锁
Locus D: (d/d),隐性遗传
Locus DM: (Dm/-),显性遗传

白色(显性白)
Locus W: (Wd/-),显性遗传(”-” 可为任意等位基因)

白色(隐性白,白化症)
Locus C: (c/c),隐性遗传

此表总结了纯色表型的主要基因位点组合及其显性或隐性遗传特性,用于理解不同毛色的遗传机制。

雌性玳瑁色表型(Locus O)

玳瑁色(Torti, Particolor)是性连锁毛色图案,由橙色/红色基因位点(Locus O)中的显性等位基因 O 和隐性等位基因 o(XO/Xo)决定,并由雌性胚胎(XX)发育过程中的随机 X 染色体失活形成。

正常玳瑁色
Locus O: (XO/Xo),性连锁遗传

巧克力玳瑁色
Locus O: (XO/Xo),性连锁遗传
Locus B: (b/b),隐性遗传

肉桂玳瑁色
Locus O: (XO/Xo),性连锁遗传
Locus B: (b’/b’),隐性遗传

奶油玳瑁色
Locus O: (XO/Xo),性连锁遗传
Locus D: (d/d),隐性遗传

丁香玳瑁色
Locus O: (XO/Xo),性连锁遗传
Locus B: (b/b),隐性遗传
Locus D: (d/d),隐性遗传

浅棕玳瑁色
Locus O: (XO/Xo),性连锁遗传
Locus B: (b’/b’),隐性遗传
Locus D: (d/d),隐性遗传

焦糖玳瑁色
Locus O: (XO/Xo),性连锁遗传
Locus B: (b/b),隐性遗传
Locus D: (d/d),隐性遗传
Locus DM: (Dm/-),显性遗传

重点色表型(Locus C)

重点色(暹罗猫)
Locus C: (cs/cs),隐性遗传

深褐色(缅甸猫)
Locus C: (cb/cb),隐性遗传

水貂色(东奇尼猫)
Locus C: (cb/cs),隐性遗传

Mocha/Bangkok 色(缅甸猫)
Locus C: (cm/cm),隐性遗传

白化(Albino)
Locus C: (c/c),隐性遗传

白斑表型

手套(白手套)
Locus W: (wg/wg),隐性遗传

燕尾服

双色型

面罩和披肩

帽子和鞍状斑块

小丑花纹(Harlequin)

梵型(Van)

三花色:玳瑁色与白斑结合。

重点色与白斑:见于雪鞋猫和布偶猫品种。

虎斑图案基因与位点

虎斑(Mc)
显性突变(Mc)导致鲭鱼条纹图案(类似老虎条纹)。隐性等位基因(mc/mc)表现为经典虎斑(漩涡状斑纹)。

点斑(Sp)
显性等位基因(Sp)导致类似豹纹的斑点图案;隐性等位基因(sp/sp)无斑点。

麻纹(Ta)
显性突变(Ta)产生麻纹图案,掩盖其他虎斑图案。杂合基因型(Ta/ta)可能在腿部、尾巴和脸部仍表现出部分条纹。

宽带(Wb)
显性等位基因(Wb)扩展黄色素的毛发带宽;需 Locus A 的功能性显性基因(A)支持作用。

虎斑图案表型(Locus A 必须为 A/A 或 A/a)

鲭鱼虎斑(虎纹)
基因型: (Mc/Mc) 或 (Mc/mc)

经典虎斑(漩涡型、牡蛎型虎斑)
基因型: (mc/mc)

点斑虎斑
基因型: (Sp/Sp)(点斑基因尚未表征)

破碎虎斑
基因型: (Sp/sp)

麻纹虎斑
基因型: (Ta/Ta) 或 (Ta/ta)

宽带虎斑
基因型: (Wb/Wb) 或 (Wb/wb)

银色与金色表型(Locus I)

抑制基因(I 基因位点)会赋予猫毛色以渐层、尖端颜色特征,抑制黄色素生成,对黑色素的影响较小。

银虎斑

银渐层

烟色(银烟)
基因型: (I/I) 在纯色背景上(Locus A: a/a)。在长毛猫中更明显。

烟虎斑
烟色表型在短毛猫上表现为部分显现的虎斑图案。

金色
基因位点: Locus A、Locus D 和 Wide Band 基因协同作用的结果。

浮雕
基因位点: Locus O 的 I 等位基因在橙色猫中产生。

品种特定毛色和图案

红褐色(Ruddy):见于阿比西尼亚猫和索马里猫。

琥珀色(Amber):挪威森林猫中见到,由 E 基因位点隐性等位基因(e/e)决定。

红棕色(Russet):缅甸猫中见到,由 E 基因位点另一隐性等位基因(er/er)决定。

阳光金色(Sunshine):西伯利亚猫中的一种金色虎斑。

被毛类型表型

长毛(Locus L):FGF5 基因四种隐性突变可导致长毛。

卷毛(Cornish Rex、Selkirk Rex):分别由 LPAR6 和 KRT71 基因突变导致。

无毛(斯芬克斯猫):KRT71 基因隐性突变。

形态学特征

短尾(日本短尾猫):由 HES7 基因隐性突变引起。

短尾(马恩岛猫):由 T-box 基因三种显性突变引起。

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