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「不孕不育」的騾子居然生了!咋回事?

騾子

作為馬和驢的雜交後代,騾子從進入人們的生產生活中起,其不能生育的特性就已被人們熟知並作為常識固化。然而近一年多來國內的兩個真實報道,顛覆了這一常識。

近日,內蒙古賽科星家畜育種與繁育生物技術研究院從河北省圍場蒙古族自治縣購得一隻由騾子生育出的小騾駒,並組織團隊對其進行研究,旨在尋找出騾子可以生育的原因所在。

自古以來,人們就常用「公雞下蛋,騾子下駒」來比喻不可能發生的事,騾子不能生育,已成常識。目前,學界已經找出了可被普遍認同的「騾子不孕不育」的原因所在,但是面對偶有發生的騾子下駒的個例,遺傳學界還是一頭霧水,眾說紛紜。騾子到底能不能生育,也成為困擾世界遺傳學界的一個謎題。

騾子生駒個例顛覆固有認知

作為馬和驢的雜交後代,騾子從進入人們的生產生活中起,其不能生育的特性就已被人們熟知並作為常識固化。然而近一年多來國內的兩個真實報道,顛覆了這一常識。

2017年3月出現在網上的一則報道稱,河北省圍場蒙古族自治縣農民邱志強家的一頭母騾子生出了一隻健康的小騾駒,成為當地當時最吸人眼球的新聞。新聞視頻顯示,小騾駒出生後表現出與馬駒和驢仔相同的行為特徵:站立行走、吃母乳。

圍觀村民紛紛表示,若非親眼所見,絕不會相信騾子下駒,這簡直是天下奇聞。在此之前,山東省某馬業公司,一頭騾子在技術人員的幫助下成功產下一頭騾駒,此個例被認為是國內有記載以來,母騾子生育的首個案例。

驚奇和興奮之後,技術人員很快開始擔心,母騾子會不會像其它馬屬動物一樣,表現出對騾駒應有的母性。但是經過觀察發現,大家的擔心是多餘的,騾駒出生後不久,母騾子就開始舔舐小駒,並出現護犢行為。

不能自圓其說的騾子生育理論

騾子並不是動物界自然進化出的物種,而是馬和驢雜交之後的產物,但因其體格健壯、壽命長,自古就成為畜力使用的不二之選。據科普資料介紹:騾子長得比驢大,又比馬強壯,它的力量表現在腰部,因其盆骨不能開合,故不能產子。但是這種說法似乎遠遠不能從遺傳學上解釋騾子為何不能生育。

1916年,科學家首次從細胞學的角度論述了雄性騾子不育的原因。他指出,騾子的父母(馬和驢)染色體數不均等,造成了減數分裂阻滯而導致雄性騾子無精子產生,從而失去繁殖能力。

1973年,科學家又確認了雌性騾子不孕的原因:馬有64條染色體,而驢有62條染色體,雜交產生的騾子染色體數為63條。因此,不論是馬騾還是驢騾,由於其父母提供的染色體數不均等的矛盾,雌性騾子卵巢內卵母細胞無法進行減數分裂,從而無法產生可正常生育的卵子。

在此基礎上,國際遺傳學界針對騾子生出騾駒的現象,提出了一系列解釋。如1939年被報道的「回歸論」認為,母騾子只有產生含馬或驢的染色體組合的卵子時,才具有繁育能力,而且其後代為純種的馬或驢。

而在1953年被學界提出的「動物雜交可育親緣假說」認為,雜交個體在進行減數分裂時來自母方的染色體優先保留在卵細胞內,容易形成只含有母方染色體組成的正常單倍體卵子,導致雜交個體可育,這種騾子可以經過與馬或驢的回交,生出純粹的馬或驢。但是隨後有科學家對多匹母騾子生育的後代進行染色體核型分析,發現其染色體組與親本馬或驢無一完全相同,從而證明了它們並未「回歸」,同時也否定了「動物雜交可育親緣假說」。

為了解開騾子生育之謎,由內蒙古帶血高原動物遺傳資源研究中心和內蒙古賽科星家畜育種與繁育生物技術研究院組成的研究小組從邱志強手中購買了那隻雌性小騾駒,並對其展開研究。

研究小組帶頭人、英國劍橋大學Gurdon發育生物學研究所兼職研究員、內蒙古大學博士生導師李喜和告訴科技日報記者:「近百年的科學研究,始終眾說紛紜,沒有從根本上、通過無可置疑的理論研究結果來解釋騾子的可育問題,甚至對公騾子為何不產生精子這一問題也沒有明確的科學解釋。所以我們成立的研究小組,決定從馬屬雄性動物DDX3Y(一種精子發育相關蛋白抗體)基因克隆測序入手對這一謎題進行探索,通俗地講,就是先解釋公騾子不育的問題,再以此為基礎探索為何出現公母騾子可生育的問題。」

解開騾子的生駒之謎還很遙遠

李喜和告訴記者:「首先我們很清楚,我們距離解開騾子的生育之謎還很遙遠。百年來的事實告訴我們,破解騾子的生育之謎,是一個十分浩繁的技術工程,不可能一朝一夕完成。我們的實驗選取了一個點作為開始,就是為什麼公騾子不能產生精子。」

遺傳學界已有研究表明,DDX3Y基因的缺失突變,會導致嚴重的精子生成損害,造成雄性體內精子的顯著減少或完全消失。在內蒙古賽科星家畜育種與繁育生物技術研究院的實驗室內,研究小組選取公馬、公驢、公馬騾、公驢騾和公騾駒各一頭作為研究對象。研究人員通過基因組DNA提取、引物設計與合成、PCR擴增條件、PCR產物克隆與測序等方法逐步展開了研究和實驗,以期找到騾子與親代的DDX3Y基因間的差異。

實驗對5種馬屬雄性動物DDX3Y基因結構進行了克隆與DNA測序比較研究,結果表明:公馬、公驢、公馬騾、公驢騾和公騾駒兩兩配對序列相似性很高,最低為公馬和公驢,其相似度也達到了99%;最高為公馬騾和公驢騾、公馬騾和公騾駒、公驢騾和公騾駒,3個對比組合相似度均達到99.9%,5種馬屬動物之間僅存在55個鹼基的差異。

研究團隊成員李少華博士說:「我們試圖從DDX3Y入手獲取信息,結果顯示,我們的研究方向需要調整,因為實驗數據告訴我們,騾子的DDX3Y發生突變和缺失的幾率極小。」

「首次實驗檢測比較了馬屬雄性動物及其雜交後代的DDX3Y基因序列,同時預測了氨基酸編碼特徵,進一步分析了基因進化的親緣關係,為下一步研究DDX3Y基因功能與公騾子不育調控機制提供了基礎科學研究。」李喜和說。

研究小組在得出這一輪實驗結果的同時,也產生了新的猜想和計劃。李少華表示,下一步,一方面他們將著重從新購來的騾駒入手進行研究;另一方面,通過新的實驗來印證猜想:「基因拷貝數多能增加精原細胞蛋白的表達量,這樣可以避免在減數分裂過程中若Y染色體不與X染色體配對導致的基因缺失,確保與精子生成關係密切的基因表達。騾子的染色體數目為63條,配對容易紊亂,我們猜想是否DDX3Y基因拷貝數很少,發生丟失的幾率很高,繼而導致精子發生阻滯。這一猜想,還有待於我們新一輪實驗的印證。」(記者 張景陽)

來源:科技日報、新華社


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