《表1 毛色表型与适应性进化遗传基础研究总结》

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《哺乳动物毛色调控机制及其适应性进化研究进展》

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人工选择是家养动物表型进化的主要驱动力，家养动物相较于野生哺乳动物类群往往呈现出了更多的毛色多态性。在中国家猪品系中，有黑色、白色和黑白花色等多种表型，其中黑色家猪在中国较为常见，该毛色也被认为是驯化出来的性状。Li等[95]认为黑色家猪的驯化与中国特殊的祭祀文化有关。与野猪（Sus scrofa）种群相比，中国家猪在瓶颈效应与人工选择共同作用下导致了中国家猪MCl R基因区遗传多样性的显著下降，最终使MC1R的两个错义突变（p.V95M和p.L102P）在家猪中固定。除了黑或白的纯色家猪，黑眼圈白毛、乌云盖雪、两头乌等家猪品系均在中国有分布。通过全基因组关联分析发现两头乌群体与非两头乌群体间在MITF和EDNRB基因处有显著信号和遗传差异[96]。对中国滇南小耳猪的全基因组测序和分析，发现其六白毛色表型（四蹄、头和尾尖白色）与EDNRB、CNTLN、PINK1等基因区的遗传突变相关。其中，EDNRB基因上游调控序列中的CEBPB识别基序发生突变，影响了该基因的表达；PINK1基因上一个高度保守的非同义替换位点突变（p.E396D）可能消除PINK1功能，通过介导黑素细胞的凋亡而影响黑色素的合成[97]。与黑色家猪相似，受葬礼文化或宗教的影响，白色水牛（Bubalus bubalis）在中国等亚洲国家也受到特别的偏爱。基于全基因组测序分析发现，ASIP基因上游LINE-1转座子的插入使ASIP基因强表达，使黑色素合成受阻导致水牛表现出白色[98]。Yusnizar等[99]研究发现在水牛中MITF基因突变（c.328C>T；c.840+2T>A）会造成白斑表型。此外，狗（Canis lupus familiaris）是最早被驯化的家养动物，目前已有超过400个不同性状的家犬品系，毛色丰富的家犬受多种色素相关基因如MC1R、TYRP1、ASIP、MLPH和MITF等调控[100，101]。例如昆明犬有狼青、黑背和草黄3种毛色表型，通过对昆明犬MC1R、CBD103和ASIP三个色素调控基因进行测序和进化分析，发现MC1R（p.S90G、p.A105T、p.P159Q、p.M264V）在昆明犬狼青和黑背这两个群体中具有高度杂合性，MC1R可能通过平衡选择作用导致昆明犬的毛色差异[102]。另外，家马（Equus ferus caballus）大约包含900个品种，其黑色、栗色和骝毛等基础毛色主要受MC1R、ASIP基因调节，而奶酪色、珍珠毛色等淡化毛色则由SLC45A2、PMEL17、KIT、EDNRB等相关基因的不同突变类型调节[103～105]。家兔（Oryctolagus cuniculus f.domesticus）TYR基因3?UTR的缺失使黑色素含量减少，导致灰色毛色[106]。Yao等[107]发现TYR基因和TYPR1基因在黑色绵羊和白色绵羊中表现出显著差异。美洲驼（Lama glama）中MITF基因的突变（c.532T>C）造成白色斑点[108]。阿拉伯骆驼（Camelus dromedarius）KIT中的一个移码突变导致基因转录–翻译提前终止，而出现白斑表型[109]。蓝狐KIT基因中第12内含子的第一个碱基由G突变为T，改变m RNA剪切方式从而导致该基因的第12号外显子缺失，蓝狐出现了显性白色表型[110]。KIT基因在不同毛色的獭兔（Oryctolagus cuniculus）中差异表达，在黑色毛发中表达量最高，并且KIT基因对其他毛色相关基因如TYR、MITF、PMEL和DCT的表达也有影响[111]。野驴的毛色主要为灰色，在人工选择下出现了黑色和栗色的家驴，Wang等[112]基于全基因组数据分析发现家驴的黑色和栗色毛色的出现是由TBX3基因的转录因子结合位点下游约18.6kb处有1 bp缺失所导致。Guo等[91]通过全基因组分析在南江黄羊（RALY和EIF2S2）和美姑山羊（IRF4和EXOC2）中筛选出了分别调控其黄色/黄褐色、黑色毛发的正选择基因。除了基因突变以外，在羊驼（Vicugna pacos）中，Tian等[113]基于Illumina测序技术对白色羊驼和棕色羊驼皮肤中的mi RNA全面分析，发现分别有35个和13个mi RNA在白色羊驼和棕色羊驼中高表达。Ji等[114]研究发现mi R-143-5p可通过靶向TAK1的3′UTR区域调节TGF-β激活酶1信号通路的表达，抑制TAK1表达从而促进羊驼黑素细胞的增殖和迁移。Zhu等[115]通过实验验证发现mi R-101a-3p和mi R-144a-3p通过与靶基因MITF的3′UTR结合，调节MITF及其下游基因（TYR、TYRP1和DCT）的表达，抑制黑色素的形成。Liu等[116]研究发现SOX6是mi R-380-3p的靶基因，mi R-380-3p通过下调SOX6影响β-catenin和MITF的转录和翻译，进而影响下游基因TYR、TYRP1和DCT的表达抑制黑色素的形成（表1）。综上所述，在人工选择过程中，家养动物的毛色受多个基因的调控，但在黑素细胞发育、黑色素合成过程中主要受MITF、KIT、MC1R、ASIP等主效基因调控，此外在黑色素转运过程中相关基因突变（如SLC45A2）也能够导致家养动物毛色改变（表1）。