翻开猫咪的毛看看,原来五彩斑斓的黑真的存在!
中国科学院动物研究所研究员
国家动物博物馆首任展示馆馆长
从老虎身上的条纹到美洲豹身上的斑点,再到斑猫身上的螺纹,猫科动物体表有多种颜色和图案,离人类最近的家猫更是如此。由于来源广、选育久,分清不同花色的猫主子往往会让两脚兽两眼发昏,毕竟人类体表的毛太短,也没有斑点。今天,我们就来给大家讲一讲家猫的毛色遗传。
首先,要区分一下猫的品种和毛色这两个不同的概念。品种通常指的是人工培育具有较为稳定的遗传性状的动植物群体,例如我们平时提到的英短、布偶猫、缅因猫、暹罗猫等。
暹罗猫 来源丨petfirst
具有确定品种的猫能够稳定地遗传某些性状,也就是身体特征,包括腿的长短、耳朵的形状、毛的颜色和图案等等。当然还有大量不属于任何品种的猫,也就是我们常说的“土猫”,专业说法叫随机繁育。
而毛色,更准确的说法是“被毛”,英文里叫hair,是猫身体表面所覆盖的毛,只是猫的性状之一。讲毛色遗传,需要从猫毛的颜色和图案两个角度来分析。
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五彩斑斓的黑与橘色的红
猫的颜色看起来有很多种,但其实只有两种,黑色和红色。这是因为猫的色素细胞能且仅能分泌两种黑色素,即真黑素(eumelanin)和褐黑素(phaeomelanin)。决定人类的毛发、虹膜和肤色的也主要是这两种黑色素,由于黑色素是较小成分分子的集合体,因此同种黑色素也有许多不同类型,这些类型之间成分分子的比例和结合模式各不相同,也就调合出不同的颜色与深浅。
两种色素 来源|sohu.com
对猫来说,真黑素表达产生黑色和褐色。位于常染色体上的褐变基因B、b和b’,其控制的酶参与真黑素的代谢,能使真黑素表达为黑色或褐色。显性褐变基因B会产生黑色,两个隐性等位基因中b会产生巧克力色,在某些品种中又叫栗色,b’产生肉桂色,是一种较浅的红棕色。
褐黑素产生浅黄色至略带红色的颜色,也被叫做姜黄色或者果酱色。除了黑色和褐色系的猫,还有一种毛色也很常见,就是橘色。与前两者不同的是,在具有橘色皮毛的猫中,褐黑素完全取代了真黑素。
布偶猫 来源丨mypetandi.com
位于性染色体X上的橘色(Orange)基因座(基因座是指基因或DNA片段在染色体上的位置)决定猫是否会产生褐黑素。
橘色基因是O,邻居就是控制非橘色的共显性基因o,这两个基因的“地位平等”称为等位基因,有O就有橘色,又称为显性基因,o就有非橘色,成为隐性基因。
更复杂的是,橘色基因O相对于黑色基因B是显性,但是不是完全显性。因此在分析猫的毛色时先考虑O基因的情况(带不带橘色),再考虑黑色基因的情况(黑色还是巧克力色/肉桂色),如果两种显性基因都有,那就黑色和橘色都有。
猫与人类似,雄性性染色体是XY,雌性是XX。结合起来分析的话,雄性猫只有一个X染色体,因此只能是橘色或者非橘色;雌性有两个X染色体,就有几种不同的情况:OO是橘色,oo是黑色或者棕色,Oo就是玳瑁,部分区域是橘色,部分是非橘色。
缅因猫 来源|维基
除了上述两个基因座,还有一个D基因也参与控制猫毛发的颜色。D基因编码一种蛋白,参与运输色素。当猫有两个隐性d等位基因时就发生了“稀释”,黑色变为蓝色,巧克力色变为丁香色,橘色变为奶油色。
除此之外还有白色比较特殊。控制白色斑点和全白色的基因都位于常染色体的KIT基因座上,有些小猫戴的“白手套”也受KIT上的基因控制。其中白斑基因W S的表达会使得猫毛出现白色斑点。任何颜色的猫都有可能出现白斑,显性基因S控制白色,杂合猫(Ss)的白色介于0-50%之间,纯合猫(SS)的白色介于50-100%之间。
需要注意的是,另一种基因W D会覆盖所有其他颜色基因的表达,可产生全白色的猫。无论是DD还是Dd都会变成白猫,因此杂合子的两只白猫也可能生出非白色的猫。有的白猫耳聋也是这个基因导致,D基因控制黑色素母细胞减少,不仅使色素产生减少,也影响了与听觉相关的神经发育。
梵猫 来源|维基
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可以修饰猫毛发颜色的基因主要就是上述几种,从花纹来看,猫可以被分成单色、虎斑、玳瑁三种。
单色猫不必多说,虎斑猫的毛发是因agouti基因而呈现出条纹状的。通常表现为额头上“M”字样花纹、眼睛周围“眼线笔”外观、嘴唇和爪子上有色素、深色部分勾勒出粉色鼻子形状等特征。虎斑条纹是自然发生的,无疑有助于野猫在野外隐藏自己。玳瑁猫则是部分区域毛发为橘色,部分为非橘色。因为O基因遵循伴性遗传的规律,玳瑁猫基本都是雌性,虽然有雄性玳瑁猫,但它们通常是染色体出现了异常,例如本身为XXY染色体,或是XXY嵌合体。
还有一种很常见的主体为白色,同时有黑色和橘色的猫,被叫做三花猫。
看到这里大家应该也发现了,只有三花猫可以同时表达两种色素,其他的猫都只能表达出一种色素。与玳瑁猫的原理类似,三花也基本都是姑娘。
三花猫咪的无辜小眼神 来源丨m.123pet.com.cn
还有两种听起来就很华贵的颜色——银色和金色。这是由常染色体上的黑色素抑制基因I/i控制的。显性基因I导致黑色素生成受到抑制,但对褐黑素的影响大于真黑素。虎斑猫有I基因会形成银色的虎斑,闪闪发光的银色条纹很惹人喜爱。
银虎斑 来源|silvershorthairs.com
另外一种情况是猫毛有分段,目前推测分段是多基因控制的形状。I基因碰上分段可以形成银渐层,根据带宽的不同可以有多种变化。
毛发的分段 来源丨catterypatchwork.nl
如果猫毛有分段但没有I基因,那么毛发将是金色而不是银色。也就是说基因型ii 是形成金渐层的必要条件。
金渐层 来源丨reddit
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虽然还有很多其他的例外情况没有细讲,现有的知识也足够我们进行一些简单的毛色推断啦。
英短 来源丨 mondou.com
例如最简单的,黑色的公猫(BB或Bb或Bb’)和黑色的母猫(BB或Bb或Bb’)可以生出黑色或者蓝色的小猫。
而一只三花小猫,需要考虑B基因、O基因和S基因的遗传:根据三种基因的特性,可以推断出其父母的花色有四种情况:1.母亲为黑白相间,父亲是橘色或奶油色;2.母亲是蓝白相间,父亲是橘色;3.母亲是橘色白色相间,父亲是黑色或蓝色;4.母亲是奶油色和白色相间,父亲是黑色。
三花猫咪 来源丨维基
看到这里,你能否推算出来,你家的猫咪能生出什么花色的小猫呢?
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