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来自研究机构

基因在狗的行为差异中起着重要作用

日期:
2019年10月8日
来源:
宾夕法尼亚大学
简介:
边境牧羊犬很容易训练,灰狗喜欢追逐,德国牧羊犬是很好的看门狗。根据一项对101种狗的研究,虽然环境也有影响,但这些特征是高度可遗传的。这项研究确定了131种与品种行为差异有关的基因变异。
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从腊肠犬到藏獒,从贵宾犬到猎犬,狗的品种之多令人眼花缭乱,我们很容易忘记,由于人类的修修补补,这些品种的多样性大多是在最近几个世纪才出现的。宾夕法尼亚大学的詹姆斯·a·斯贝尔说,人们为了狗的外表而饲养狗,但大部分的饲养努力都是为了激发狗的特定行为。

他说:“如果你观察狗的进化,你会发现选择主要是针对行为:狩猎行为、守卫行为或陪伴人类。”

在一项新的研究中,斯贝尔和亚利桑那大学的埃文·l·麦克莱恩(Evan L. MacLean)、华盛顿大学的诺亚·斯奈德-麦克勒(Noah Snyder-Mackler)以及普林斯顿大学的布里奇特·m·冯霍尔特(Bridgett M. vonHoldt)及其同事提供了强有力的证据,支持了科学家们长期以来的怀疑:一些有助于确定品种特征的行为——例如追逐的冲动,或对陌生人的攻击——与它们之间明显的基因差异有关。他们的研究结果发表在《科学》杂志上英国皇家学会学报B

在宾夕法尼亚大学获得本科和博士学位的斯奈德-麦克勒说:“狗提供了一个很好的模型,可以理解它们行为的变化在多大程度上归因于遗传差异,在多大程度上归因于它们的环境和经历。”

基因可以影响一个人的行为,这似乎是显而易见的,但并不总是容易得到证据的支持,这在很大程度上是因为行为是复杂的特征。攻击性、焦虑或追逐任何移动的东西的冲动等倾向是由许多基因控制的,而不仅仅是一个基因。

但狗的品种,高度近亲繁殖,使研究人员在这一领域取得了进展。斯贝尔和他的同事们认识到,如果一个狗品种与一种特定的行为有关,使其与其他品种区别开来,那么如果将该品种的基因组与其他品种的基因组进行比较,可能更容易发现导致该行为的遗传变异。

斯贝尔拥有来自C-BARQ(犬类行为评估和研究问卷的简称)的大量行为数据,这对他很有帮助,这是一项超过5万名狗主人填写的关于他们宠物的调查。C-BARQ返回每只被调查狗的14个行为“因素”的结果,给出了诸如陌生人导向的攻击性、兴奋性、能量水平和掠夺性追逐驱力等特征的衡量标准。

在这项研究中,研究人员提取了14020个包含纯种狗信息的条目。为了寻找与基因的关联,他们借用了两项早期研究的数据,共涉及5697只狗,基因组中的17.2万个位点已被测序。

他们发现,在不同品种的14种被测量的行为中,大约有一半的差异可以归因于基因——这一比例比之前的研究发现的要大。

“这是基于品种平均行为,”麦克莱恩指出,“因为我们没有同一动物的行为和遗传信息。”

研究人员注意到,遗传率最高的特征——换句话说,那些似乎受遗传因素而不是环境因素影响最大的特征——是可训练性、掠夺性追逐、陌生人定向攻击和寻求注意等行为。对于这些性状,遗传解释了品种间60%到70%的差异。

“这些正是特定品种的狗所选择的特征类型,”斯贝尔说。“所以就可训练性而言,你考虑的是像边境牧羊犬这样的品种,它们必须对人类信号做出反应来完成复杂的任务;对于追逐行为,你可以想到像灰狗这样的东西,它天生就倾向于追逐任何奔跑的东西;对于陌生人导向的攻击,你可能会关注一些守卫犬品种,它们具有高度的保护性,往往会对不熟悉的人做出敌对的反应。”

利用大量的基因组数据,研究人员在14种C-BARQ性状中寻找与品种差异相关的遗传变异。他们发现了131种与这些行为密切相关的变异。其中一些位于影响行为的基因中,包括人类。但很多都是未知的,为未来的研究提供了素材。

“这给了我们一个令人鼓舞的开始,也给了我们值得研究的地方,”麦克莱恩说。“我们正在进行的项目中,我们从同一个人那里获得了遗传和行为数据,所以我们将能够更深入地研究这些特征和变异,看看我们在这里发现的模式是否成立。”

如果这些基因差异影响行为,一个好的假设是它们以某种方式影响大脑。因此,作为最后一步,研究小组观察了出现关键变异的基因在体内的表达位置。他们的分析表明,这些基因更有可能在大脑中表达,而不是在身体的其他组织中。

然而,值得注意的是,研究人员的结果也为个体差异和动物环境对行为的影响留下了很大的空间。

“重要的是要记住,我们研究的是品种行为的平均水平,”斯奈德-麦克勒说。“我们还没有达到可以通过观察个体基因组来预测行为的程度。环境和训练仍然有非常非常强的影响。”

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故事来源:

提供的材料宾夕法尼亚大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Evan L. MacLean, Noah Snyder-Mackler, Bridgett M. vonHoldt, James A. Serpell。犬类行为的高度遗传和功能相关的品种差异英国皇家学会学报B辑:生物科学, 2019;286 (1912): 20190716 doi:10.1098 / rspb.2019.0716

引用此页

宾夕法尼亚大学。“基因在狗的行为差异中起着重要作用。”《科学日报》。《科学日报》,2019年10月8日。< www.koonmotors.com/releases/2019/10/191008165817.htm >。
宾夕法尼亚大学。(2019年10月8日)基因在狗的行为差异中发挥作用。《科学日报》。2023年6月24日检索自www.koonmotors.com/releases/2019/10/191008165817.htm
宾夕法尼亚大学。“基因在狗的行为差异中起着重要作用。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2019/10/191008165817.htm(2023年6月24日访问)。

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