白毛黑眼兔黑眼性状的遗传模式

朱亮

（浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心，杭州 310053)

研究报告

白毛黑眼兔黑眼性状的遗传模式

朱亮

（浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心，杭州 310053)

目的揭示白毛黑眼兔黑眼性状的遗传模式。方法选取具有黑眼突变性状的白毛黑眼兔与其背景品系日本大耳白兔进行杂交，构建6个两代杂交家系。对杂交产生的F1代和F2代个体虹膜颜色性状的观察和统计，并应用遗传数理统计方法中常用的分离分析进行遗传模式探讨。结果X2检验显示，杂交实验所得虹膜颜色分布的观察值与常染色体单基因显性遗传模式的期望值差异无显著性（P＞0.05)，与常染色体隐性遗传及伴性遗传模式的期望值差异有显著性（P＜0.05)。结论 白毛黑眼兔的黑眼突变是由常染色体上单个基因的变异造成的显性性状。

白毛黑眼兔；虹膜颜色；遗传模式

白毛黑眼兔是一种以被毛白、虹膜黑为标志性表型特征的实验兔。其历史可追溯到1998年，来源于红眼的日本大耳白兔种群中的突变个体。其突变背景品系日本大耳白兔为白化品系，虹膜无色素沉积。白毛黑眼兔由我中心发现并保种建立新的封闭群，后命名为日本大耳白兔黑眼系，简称白毛黑眼兔。研究显示，白毛黑眼兔在组织学、血液生化和免疫方面都有鲜明的特点[1，2］，已被用于热源检测、抗体制备和肠应激综合症造模等领域。然而其黑眼突变性状的遗传机制至今尚不明确。本研究将通过杂交实验，揭示白毛黑眼兔黑眼性状的遗传模式。

1 材料和方法

1.1 实验动物

清洁级日本大耳白兔12只，白毛黑眼兔6只，雌雄各半。所有实验兔均来自浙江中医药大学动物实验研究中心实验兔繁育中心【SCXK（浙)2010-0042】。普通环境饲养；环境温度16℃～26℃；湿度40%～70%；噪声≤60dB；一兔一笼（未离乳兔除外)。饲喂全价配合饲料和过滤灭菌水，自由取用。

1.2 方法

取6只白毛黑眼兔和6只日本大耳白兔，配对建立6个杂交家系。F1代仔兔出生后10～12 d睁眼，此时可以观察记录仔兔的虹膜颜色和被毛颜色。待F1代实验兔成长到6～8月龄，每个家系取一只黑眼个体，与日本大耳白兔进行回交，获得F2代。以同样的方式观察记录仔兔的虹膜颜色。

1.3 统计学方法

计算F1和F2代不同虹膜颜色个体的数量，并分别计算比例。应用遗传数理统计方法中常用的分离分析进行遗传模式探讨[3］。常染色体显性遗传分析采用X2检验法。统计采用Excel软件处理，显著性检验水平为P=0.05。

2 结果

2.1 杂交实验结果

日本大耳白兔和白毛黑眼兔杂交实验结果如表1所示。

表1 杂交实验结果Tab.1 Results of cross breeding of the rabbits

2.2 遗传模式确定

2.2.1 常染色体显性遗传

同理，二代亲本中，杂合子黑眼个体和纯合子红眼个体杂交家系5个，共产生34个F2代。其中红眼个体18个，黑眼个体16个。按照单基因显性遗传性状分离法则，红眼和黑眼个体的期望值应各为17个。对观察值和期望值进行X2检验，结果:X2= 0.12。当d.f.=1时，X2＜X20.05，所以P＞0.05。

以上统计结果提示，杂交结果符合常染色体单基因显性遗传模式。

2.2.2 常染色体隐性遗传

假设黑眼性状以常染色体隐性方式遗传，则当纯合子红眼个体和纯合子黑眼个体杂交时，子代应全部表现红眼性状。杂交实验的实际结果（表3)显示，纯合子红眼个体和纯合子黑眼个体杂交的6个家系共产生45个子代，全部为黑眼个体。对观察值和期望值进行x2检验，结果:X2=+∞。当d.f.=1时，X2＞X20.05，所以P＜0.05。因此可以排除黑眼性状为常染色体隐性遗传的可能性。

表2 常染色体单基因显性遗传模式检验结果Tab.2 Test of the genetic patterns ofmonogenic autosomal dominate inheritance

表3 常染色体单基因隐性遗传模式检验结果Tab.3 Test of the genetic patterns ofmonogenic autosomal recessive inheritance

2.2.3 性连锁遗传

首先考虑Y染色体连锁遗传。如表4所示，本研究中父本黑眼母本红眼的家系6个，共产生48个子代，其中有21个雌性子代为黑眼，有3个雄性个体则未表现出黑眼。对观察值和假设Y染色体连锁遗传模式期望值进行X2检验，结果:雄性和雌性个体红眼黑眼分布的X2值分别是9.45和+∞。当d.f.=1时，X2＞X20.05，所以P＜0.05。这不符合黑眼父本—黑眼雄性子代这种传递方式，故排除Y染色体伴性遗传的可能性。

再考虑X染色体连锁遗传的可能性。见表5，如果为X染色体连锁显性遗传，则雄性子代应均为红眼，雌性子代应均为黑眼。对观察值和假设X染色体伴性显性遗传模式期望值进行X2检验，结果:雄性和雌性个体红眼黑眼分布的X2值分别是+∞和17.07。当d.f.=1时，X2＞X20.05，所以P＜0.05。还有一种情况是X染色体连锁隐性遗传，若为此种遗传模式，则雄性子代应均为黑眼，雌性子代应均为红眼。本研究中父本红眼、母本黑眼的5个家系，实际共产生16个雄性子代和15个雌性子代，其中12个雄性子代和11个雌性子代表现出黑眼性状。对观察值和假设X染色体伴性隐性遗传模式期望值进行X2检验，结果:雄性和雌性个体红眼黑眼分布的X2值分别是17和+∞。当d.f.=1时，X2＞X20.05，所以P＜0.05。因此，可以排除X染色体连锁遗传的可能性。

表4 Y染色体伴性遗传模式检验结果Tab.4 Test of the genetic patterns of Y-linked inheritance

表5 X染色体伴性遗传模式检验结果Tab.5 Test of the genetic patterns of X-linked inheritance

3 讨论

杂交实验是确定某一性状基因遗传模式的最基本最有效的手段。本研究选取具有黑色虹膜突变性状的白毛黑眼兔与其背景品系日本大耳白兔进行杂交，构建了6个两代杂交家系。通过对杂交产生的F1代和F2代杂交兔虹膜颜色性状的观察和统计，发现黑眼性状的遗传分布与常染色体显性遗传模式高度吻合。由此推断白毛黑眼兔的黑眼突变是由常染色体上单个基因的变异造成的显性性状。

白毛黑眼突变个体从日本大耳白兔种群中分离出来后经过了长期多代针对黑眼性状的定向选育。黑眼性状在这个种群中逐渐固定下来，成为种群稳定的特征。在随后构建的白毛黑眼兔封闭群繁育过程中没有出现过红眼个体。因此，在探讨遗传模式时，认为白毛黑眼兔的黑眼性状决定位点基因型为纯合。

在构建第二代家系时，本研究选择用F1代个体中的黑眼个体与纯合的红眼个体（即背景品系日本大耳白兔)进行回交，而没有让F1代个体互交。这是为了在有限的杂交后代中获得尽量多的基因型信息。通过对F1代个体虹膜颜色的分析，已经初步判断黑眼性状为常染色体显性突变。如果让F1代个体互交，预计会出现后代中黑眼与红眼比例为3∶1，黑眼个体中将包含纯合和杂合两种基因型。基因型不能确定的个体对于下一步遗传连锁分析是没有意义的。与之相对，选用F1带个体中的黑眼个体与纯合红眼个体回交，将获得黑眼与红眼个体比为1∶1的后代，且根据不同虹膜颜色即可确定基因型，因此F2代中约1/2的个体可以用于遗传连锁分析。出于以上考虑，在二代杂交策略上选择了回交而非互交。

白毛黑眼兔黑眼性状遗传模式的确定，提示接下来利用全基因组连锁分析的方法寻找导致虹膜颜色突变的相关基因位点是可行的。本研究构建的杂交家系也将为全基因组连锁分析提供重要的动物材料和基因组DNA材料。

[1］ 朱亮，屠珏，黄宇，等.白毛黑眼兔等四种实验兔黑色素分布的组织学观察与比较[J］.中国比较医学杂志，2014，24（9): 59-61.

[2］ 应华忠，寿旗扬，陈民利，等.WHBE兔的血液指标测定与比较[J］.实验动物与比较医学，2010，30（1):44-49.

[3］ 江三多，吕宝忠，赵桐茂，等.医学遗传学数理统计方法[M］.北京:科学出版社，1998.

Genetic patterns of iris pigmentmutation in WHBE rabbits

ZHU Liang
（Laboratory Animal Research Center，Zhejiang Chinese Medical University，Hangzhou 310053，China)

ObjectiveTo investigate the genetic patterns of iris pigmentatmutation in the white hair black eye（WHBE)rabbits.MethodsTo construct six two-generation families between WHBE rabbit and Japanese white rabbit，and the quantity of individuals had different eye colours in F1 and F2 generationswere recorded and analyzed.ResultsX2test showed therewas no significant difference between observed values and expected values in themode of autosomal dominate inheritance（P＞0.05)，while there were significant differences between observed values and expected values in the autosomal recessive inheritance and sex-linked genetic pattern（P＜0.05).ConclusionsIris pigmentatmutation in WHBE rabbit has amonogenic character due to autosomal dominantmutation.

WHBE rabbit；Iris color；Genetic pattern

Q95-33

A

1005-4847（2015)06-0648-04

10.3969/j.issn.1005-4847.2015.06.020

2015-09-09

浙江省科技计划项目（2013C37010)；浙江中医药大学校级科技创新团队。

朱亮（1978-)，女，副研究员，研究方向:实验动物分子遗传。Email:tozhuliang@126.com