Преди 17 000 и 24 000 години хората опитомиха лоялното куче. Точната дата на промяната от вълк на куче е спорна, но няма съмнение, че кучетата са първите животни, които са били манипулирани чрез селективно развъждане. Предсказването на цвета на козината при кучета е предизвикателство поради влиянието на толкова много фактори, но учените и животновъдите разбират по-добре процеса благодарение на открития като наличието на 8-ми локус, който определя цвета на козината.
Основи на генетиката
След като проведе генетични експерименти с грахови растения, Грегор Мендел постави началото на науката генетика. Той доказа, че бащата и майката допринасят с гени за своето потомство. Кучетата имат 78 хромозоми; 39 идват от бащата и 39 идват от майката. Една двойка гени определя пола на животното, а останалите влияят върху всичко останало, което прави кучето уникално.
Хромозомите имат хиляди гени с ДНК-кодирани черти и всеки ген има двойки алели. Един алел идва от бащата, а един идва от майката. Всеки алел има 50% шанс да бъде прехвърлен на кученцата. Алелите могат да бъдат доминантни или рецесивни и доминантният алел определя чертите на кучето.
Еумеланин (черен) и феомеланин (червен)
Въпреки че не включват всички цветове на дъгата, цветовете на козината на кучетата могат да бъдат широк спектър от нюанси. Цветовете обаче се определят само от два меланинови пигмента. Еумеланинът е черният пигмент, а феомеланинът е червеният пигмент. Как кучетата показват толкова много цветове на козината с два основни пигмента? Всеки пигмент има цвят по подразбиране, който се променя от различни гени. Черното е основният пигмент на еумеланина, но гените могат да променят цвета, за да произведат синьо (сиво), Isabella (бледокафяво) и черен дроб (кафяво).
Феомеланинът е червен пигмент с жълт или златист цвят по подразбиране. Феомеланинът е отговорен за червените цветове, които произвеждат наситено червено, кремаво, оранжево, жълто, златно или тен. Различни гени контролират влиянието на феомеланина; някои го правят по-слаб, а други го правят по-силен. Феомеланинът влияе само върху цвета на козината, но еумеланинът влияе върху цвета на носа и очите.
8 места, които определят цвета на козината
Широката гама от цветове на козината на кучетата е резултат от манипулиране на феомеланин и еумеланин от различни гени. Кучетата имат приблизително 3 милиарда двойки ДНК, но само осем от гените на кучето допринасят за цвета на козината. Двойките алели в гените са разположени на места, наречени локуси на хромозомата, и тези осем локуса влияят на цвета на козината на кучетата.
Локус (агути)
Протеинът агути влияе на шарката на козината при кучетата. Той е отговорен за освобождаването на меланин в косата и за превключването между феомеланин и еумеланин. Генът контролира четири алела: елен/самур (ay), див самур (aw), черен и тен (t) и рецесивно черно (a).
E Локус (разширение)
Разширеният локус създава жълти или червени палта и също така е отговорен за черната лицева маска на кучетата. Четирите алела в локуса са меланистична маска (Em), седящ (Eg), черен (E) и червен (e).
K Locus (доминиращо черно)
К локусът определя черния, тигровия и светлобежовия цвят. Той беше открит наскоро, но преди това учените приписваха приноса му на А локус (агути).
M Locus (мерл)
Локусът на мерле може да създаде петна с неравна форма с плътен цвят и разреден пигмент. Merle разрежда пигмента еумеланин, но не засяга феомеланина. Възрастните кучета с жълт или червен пигмент не са мерли, но могат да имат потомство мерли.
B Locus (кафяв)
Този локус има два кафяви алела. B е доминиращо кафяво, а b е рецесивно кафяво. Кафявият локус е отговорен за шоколадовия, кафявия и чернодробния цвят. За да се разреди черен пигмент до кафяв, трябва да съществуват два рецесивни алела (bb). B локусът може също така да промени цвета на възглавничките на краката и носа на кучето до кафяв за кучешки зъби в групата на жълтия или червения пигмент.
D Локус (разреден)
Поради мутация, този сайт размива цвета на козината. Изсветлява козината от кафяво или черно до синьо, сиво или бледокафяво. Разреждането се състои от два алела: D е доминиращ пълноцветен и d е рецесивен разреден. Кученцето трябва да има два рецесивни алела (dd), за да промени черния пигмент в син или сив и червения пигмент в кремав.
H Локус (арлекин)
Н локусът е отговорен за белите кучешки зъби с черни петна и работи с мерл локус, за да направи няколко комбинации от цветове и петна. Той също така влияе върху пигмента феомеланин, което означава, че куче от самур с ген на арлекин може да стане бяло с черни и кафяви петна.
S Локус (зацапване)
Въпреки че трети алел в локуса на петна не е доказан, два алела са отговорни за създаването на бели петна върху всеки цвят на козината. Алелът S прави малко или никакъв бял цвят, а алелът sp създава шарени шарки (неправилни петна от два цвята). Генът S инхибира клетките да произвеждат кожен пигмент и причинява появата на бели петна по козината.
Примери за площад Пънет
Преди животновъдите да бъдат информирани за ефекта на осемте локуса върху цвета на козината, те разчитаха единствено на външния вид на родителите, за да определят цвета на козината на потомството. Обясняването на ролите на генните сайтове върху цвета на козината ви помага да разберете сложността на отгатването на цвета на кучето, но използването на квадратите на Punnett ви позволява да визуализирате ефекта от чифтосването на кучета с различен генетичен произход. За да запазим примера прост, можем да се съсредоточим върху локуса B и как той определя черните или кафявите цветове.
Чифтосване на две черни кучета
Развъдчик, който чифтосва две черни възрастни кучета, може да бъде щастлив, когато потомството е изцяло черно, но при друг опит с две други черни кучета, той забелязва, че едно от малките е кафяво. За да бъдат кученцата черни, те трябва да имат алелиBBилиBb. Единственото кафяво кученце трябва да имаbbгени, за да бъде кафяво, но каква комбинация от алели може да доведе до този резултат? За да разрешим тази загадка, ще направим предположение и ще приемем, че и двамата родители имат рецесивен ген за кафяво (b), но техните доминантни гени са черни (B). Това означава, че всеки родител е представен сBbиBb Начертаването на квадрат 3 x 3 на Punnett ще покаже резултата.
Оставете горния ляв ъгъл празен и поставете буквите на гена на бащата най-отгоре и гените на майката в лявата колона.
| B | b | |
| B | ||
| b |
След чифтосване потомството ще изглежда така:
| B | b | |
| B | BB | Bb |
| b | Bb | bb |
Кученцетоbbбеше кафяво, защото взе рецесивните алели и на двата Bb родителя си за кафява козина. Това илюстрира основите на чифтосването на хетерозиготни родители (Bb), но включва възможността за производство на жълто кученце, като жълт или кафяв питбул. Като добавим друг локус към микса,Eлокус, можем да демонстрираме какво се случва, когато чифтосвате черен питбул с жълт питбул с кафяв нос. Ако кученце сbbе кафяво иee е жълто, можете да изразите възможностите за цвят по този начин:
- BBEE: Черно
- BBEe: Черно (носи жълто)
- BBee: Жълто куче с черен нос
- BbEE: Черно (носи кафяво)
- BbEe: Черно (носи кафяво и жълто)
- Bbee: Жълто куче с черен нос (носи кафяв)
- bbEE: Кафяв
- bbEe: Кафяво (носи жълто)
- bbee: Жълто куче с кафяв нос
Черно куче може да има четири възможни комбинации, но ще приемем, че черното куче еBbEeТова означава, че кучето има черна козина, но носи кафявите и жълтите алели. Партньорът на кучетоBbEeще бъдеbbee (жълто куче с кафяв нос). Създаването на резултат на Punnett за всеки локус и комбинирането им е най-лесният начин да се покаже потомството.
В локуса B кръстосвамеBbсbb.
| B | b | |
| b | Bb | bb |
| b | Bb | bb |
Сега смесвамеEeсee.
| E | e | |
| e | Ee | ee |
| e | Ee | ee |
Като вземем резултатите от двата квадрата, можем да създадем по-голям квадрат на Punnett, като поставимBрезултатите от локуса отгоре иE локуса резултати долу в лявата колона.
| Bb | Bb | bb | bb | |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| ee | Bbee | Bbee | bbee | bbee |
| ee | Bbee | Bbee | bbee | bbee |
Резултатите от потомството от тази смес (черен питбул, носещ кафяви и жълти гени, кръстосани с жълт питбул с кафяв нос) ще изглеждат така:
- Четири черни кучета
- Четири кафяви кучета
- Четири жълти кучета с кафяви носове
- Четири жълти кучета с черни носове
Всяко кученце има 25% шанс да бъде черно, кафяво, жълто с кафяв нос или жълто с черен нос. Въпреки че учените разбират по-добре генетиката на цвета на козината, остават няколко мистерии. Алелите, които карат жълтата козина да има вариации в нюанса, не са открити и изследователите не са определили защо козината на някои кучета постепенно изсветлява с течение на времето. Пуделите, брадатите коли, староанглийските овчарски кучета и бедлингтън териерите носят неидентифицирания „сив“ген, който потенциално причинява изсветляване на козината.
ДНК тестове
Квадратите на Пънет могат да покажат на животновъдите възможните комбинации за потомство, но ДНК тестването помага да се определи кои кучета имат желани черти. Въпреки че тестването е помогнало на животновъдите да идентифицират здрави кучета с по-малко медицински проблеми, точността на тестовете често зависи от съоръжението за тестване. ДНК тестовете, продавани на собственици на кучета онлайн, обикновено са търговски операции, но компаниите за тестване с нестопанска цел, като тези, управлявани от университети, извършват подробни ДНК анализи за животновъди. Използването на организация с печалба за тестване е по-евтино, но резултатите може да не са толкова точни, колкото при тестер с нестопанска цел.
Последни мисли
Въпреки че селективното развъждане при кучета се използва от векове, процесът стана по-усъвършенстван след експериментите на Грегор Мендел с генетиката. Прогнозирането на цветовете на козината на кучетата все още е трудно поради неидентифицираните локуси, които могат да разредят меланиновите пигменти, но животновъдите имат по-голяма вероятност за успех поради новите изследвания на кучешката генетика и използването на ДНК тестове.
