家譜的力量 為目標而繁育

我和我丈夫從事繁育瑞典溫血馬工作已經(jīng) 30 多年，這些馬匹大多會參加奧林匹克運動會的盛裝舞步比賽。如同很多歐洲的品種一樣，瑞典溫血馬（SWB）有血統(tǒng)注冊簿，這意味著只要通過驗證，歷代種公馬和母馬都有記錄可尋。

瑞典溫血馬的歷史可回溯到 17 世紀，正是由于作為騎乘馬有悠久的繁育歷史，使用瑞典溫血馬更容易實現(xiàn)繁育的目標。我們所有的馬都有注冊證書，證明它們的父輩祖輩等很多代都通過了瑞典溫血馬注冊審核。通常至少有往上 14 代的信息和記錄，就連 19 世紀初期的記錄中都有種公馬的黑白照片。只有最好的馬才能被允許生產(chǎn)后代，這是非常嚴格的“基因篩選”程序，通過很多代后，我們才有幸獲得用于騎乘的杰出的馬。

最讓我丈夫自豪的時刻，是當來自瑞典的三位備受尊重的官方人士來檢查和測試他的 40 匹母馬，看它們是否有資格正式登入登記簿。他最好的母馬，名字叫Maniara，不僅有資格被登記，而且是瑞典溫血馬 400 年的繁育歷史中得分最高的馬！在 20 多年的時間里，它為我們誕下了 14 匹優(yōu)秀的馬駒，是新西蘭的“瑞典溫血馬”之母。

瑞典溫血馬有可能是任何純色，最常見的顏色是栗子色（chestnut）、騮色（bay）、深褐色（seal brown），通常身高 16-17HH（163-173cm），是公認的強壯的運動型馬，擁有行云流水的步態(tài)。它們是理想的騎乘馬，作為一名盛裝舞步騎手，它們對我來說完美極了！

現(xiàn)代馬匹繁育既是一種藝術，又是一門科學。要成就最成功的馬匹繁育事業(yè)，最重要的準備工作是對這門運動充滿激情、智慧，擁有識別優(yōu)質(zhì)繁育母馬、種公馬和馬駒的才華，而且要具備極大的耐心。同時還要分別一匹馬是否以一種“運動員的姿態(tài)”活動，這一點也非常有用。其次，最好能擁有獸醫(yī)醫(yī)學學位（如此你自己就能實施一切昂貴的獸醫(yī)工作），或則花重金請人代勞。

很多人終其一生從事繁育馬匹的工作，他們深知只有在擁有多年繁育經(jīng)驗的前提下，你才“開始”成為一位專家。這也是為何很多專家，他們的父母或者祖父母也從事馬匹繁育工作！老一輩花了一生的時間挑選馬、騎馬，否決不能用于繁育的馬，他們建立了寶貴的信息庫，拓展出能識別“什么基因特質(zhì)能通過母親傳給女兒或通過父親傳給兒子”的能力。然而，這種方法存在一個問題，假如你剛開始接觸馬，并且希望成為優(yōu)秀的盛裝舞步馬或者速度超級快的純血馬的繁育人呢？基因科學的研究，以及表觀遺傳學（epigenetics）能幫助新入行的繁育人了解如何能在未來繁育出更好的馬。

通過 DNA 尋找優(yōu)秀的繁育馬似乎是顯而易見的方法，然而這違背了大多數(shù)因循守舊的運用了數(shù)個世紀的傳統(tǒng)，也因憂慮而排斥應用分子遺傳學( Applied Molecular Genetics)。盡管純血馬賽馬會堅持用基因檢測來確認馬的血統(tǒng)，但他們卻禁止采用克隆馬——而國際馬聯(lián)（FEI）在 2012 年就宣布克隆馬在未來可以參加奧林匹克運動會。關于具體如何繁育，的確是幾乎完全建立在對血統(tǒng)的研究基礎上——可追溯到很多代血親的血統(tǒng)的記錄、比賽的歷史。

那么，成就馬的一切因素都被包含在基因里了嗎？非也。血統(tǒng)可以是判斷馬的品質(zhì)的微弱指標：往上五代的某個祖先能對該動物的DNA 有 3% 的貢獻。

現(xiàn)在有科技公司，能通過 DNA 掃描繪制馬的基因圖譜以用于純血馬的運動表現(xiàn)力。全基因組分析（Whole genome analysis) 從成百上千的馬身上分辨出與耐力、力量，呼吸系統(tǒng)，以及能量的使用相關聯(lián)的基因標記。這些公司聲稱：要從一群馬中選出一匹冠軍馬，他們的方法比傳統(tǒng)的非基因方法優(yōu)秀 75%。

馬的運動表現(xiàn)力檔案是建立在對 750 個基因標記分析的基礎上的。這些測試生成集群圖，顯示出一匹馬最適合的是短跑、耐力賽，還是介于兩者之間。通過對比母馬和種公馬的分析，有可能總結出它們的后代將落腳于圖表中的某一處。

測試還能顯示出一匹馬的近親繁殖程度。我們曾認為近親繁殖存在問題，畢竟，近親繁殖導致了歐洲皇室家族在 20 世紀初期出現(xiàn)血液失調(diào)?。╞lood disorders），以及德國牧羊犬髖關節(jié)出現(xiàn)問題。然而，一定程度的近親繁殖有時候是能創(chuàng)造優(yōu)勢的。其中，最引人矚目的例子是英國的諾桑比亞的 90 頭奇林漢姆牛，它們被認為是中世紀牛的后代。它們近親繁殖的程度如此高，以至于后代和其父母的基因幾乎是相同的。盡管它們基因庫如此狹隘，但奇林漢姆牛依然發(fā)展興旺。在 2001 年，《自然》（Nature）的一項研究顯示，在 300 多年里，沒有別的品種的牛加入這個品種，盡管如此，該品種的牛依然很健康適宜。在近親繁殖和自然選擇的聯(lián)合協(xié)作下，所有有害的隱性基因都被這個家族排除了。

純血馬基因庫相當狹小，世界上有近五十萬匹純血馬，它們?nèi)荚醋阅?28 匹來自 18、19 世 紀 的 健 壯、 快 速 的 馬。 有 多 達 95%的純血馬都源自同一匹種公馬——Darley Arabian，這匹馬生于 1700 年。經(jīng)歷了數(shù)個世紀的篩選，選出了心臟功能強，呼吸系統(tǒng)功能健康，肌肉強健的馬，創(chuàng)造出了一個雖淺（注：沒有太多變體），卻并非不健康的基因庫。研究顯示，更多近親繁殖的馬顯示出速度和力量方面的優(yōu)勢，具有擅長短距離比賽的潛質(zhì)。然而，高度近親繁殖出來的馬，并不適合所有類型的賽馬比賽，非近親繁殖（Outbred）的“雜交品種”往往更強壯更好，更能扛住長距離比賽所需要的嚴酷的訓練計劃。

繁育問題之所以重要，是因為賽馬業(yè)興旺。最近，我們看到阿拉伯耐力賽馬和場地障礙的溫血馬被重金購買。所有的馬術運動都發(fā)展得越來越興旺，這讓運動馬的繁育人開始關注賽馬世界的新動向。

或許，讓人驚訝的是，一些馬從沒贏得過速度賽、三項賽、盛裝舞步賽，卻能繁育出運動成績驚人的后代——當然，前提是它們被配給正確的母馬或種公馬。

馬基因組的 32 對染色體，27 億個 DNA 單元在 2009 年被定序并發(fā)表，此后，同運動成績有關的基因不斷被發(fā)現(xiàn)。

馬的基因研究領域的權威，來自都柏林大學的 Dr Emmeline Hill，曾是揭秘基因組的研究人員之一。在 2010 年，她發(fā)現(xiàn)了一個決定賽馬最佳比賽距離的至關重要的單基因。這是一項及其卓越的發(fā)現(xiàn)，因為對生理特征來說，單基因?。╯ingle gene disorders ）是很不尋常的。正如單基因能讓你有卷曲舌頭的能力，亦或是決定你的發(fā)際線，耳垢的黏度，甚至是你的大腳趾比第二個腳趾短。諸如智力、運動天賦、肌肉能力、跨欄的能力等更多復雜特性，則都是各種基因之間產(chǎn)生復雜的相互作用的結果。

然而，盡管最初持有疑慮，發(fā)表在科學雜志上的重復性研究支持了Dr. Hill的發(fā)現(xiàn)。Dr. Hill的偉大發(fā)現(xiàn)：馬的肌抑素基因（mysostatin gene － MSTN) 的 變 異， 解密了一個蛋白質(zhì)，能決定控制肌肉發(fā)育和調(diào)整肌肉纖維類型，決定該純血馬所適合參加的比賽類型，以及這匹馬是否屬于早熟型選手（發(fā)育的比同齡馬更好）。

A、C、T、G 是 DNA 的四個化學符號，決定速度的關鍵性基因包含 DNA 符號“C”或者“T”。每匹馬有兩份 MSTN 基因——一份從母親那里繼承來的，另一份源自父親——那么，這就可能出現(xiàn)3種基因組合：C/C、C/T、T/T。Dr. Hill 揭示出，C/C 基因變體意味著當馬剛開始接受訓練時，能發(fā)展出更健壯的肌肉，帶有這種基因變體的馬更適合短距離比賽，這其中 98% 的馬的最佳比賽距離是小于或等于 1 英里（1.6 公里）。最典型的一點是，這些與奧運短跑運動員 Usain Bolt 同一級別的運動馬兩歲時，身體的肌肉量比另外兩種基因變體的同齡的馬多 7%。

相比之下，有 T/T 基因變體的馬生成更多的抑制 MSTN 蛋白，傾向于瘦且健康，肌肉相對不那么發(fā)達，因此它們更適合參加Derby 、Ascot Gold Cup 這類的長距離比賽。有 C/T 基因變體的馬屬于全能型選手，更適合中等距離的比賽。單基因居然扮演了如此重要的角色實在讓人驚訝，但事實如此。研究人員開發(fā)出多種測試方法，讓我們能通過基因標記的集群圖，對包括血糖調(diào)劑、呼吸系統(tǒng)等與“頂級運動能力”相關的元素打分。于此同時，另一個單基因測試能幫我們預測馬的身高范圍。

Dr. Hill 研究了 200 匹一歲的純血馬的出售價格，并且對比了這些純血馬的售價和比賽成績。她發(fā)現(xiàn)，馬主們投入了太多錢在劣質(zhì)馬身上，而單基因和多重基因檢測能更好地預測馬能否贏得比賽。

我們且將馬基因遺傳學家的熱忱放在一邊，因為基因完美的純血馬仍然可能跑得慢，優(yōu)秀的場地障礙馬的兒子仍然可能跳不過障礙，盛裝舞步馬縱然有出名的父母卻仍有可能表現(xiàn)不盡人意，因為它們的“性格”不能適應嚴格的訓練紀律。訓練、營養(yǎng)、騎手、環(huán)境也都扮演了重要的角色，基因遺傳學家估計DNA 對馬運動成績的影響大約有 30-35%。

當我們談論繁育時，對基因和技術持有健康的存疑態(tài)度或許是最好的選擇。畢竟要做到100% 精確估量是不可能的，因為我們畢竟在與活生生的動物打交道。要知道，就連我們?nèi)艘惨粯樱淮魳反髱熯€可能有五音不全的父母呢！

“預估”是可能實現(xiàn)的，假設在一級方程式賽中你遙遙領先，那么毫無疑問你將贏得Grand Prix 大獎賽。但就算你用世界上最好的種公馬和世界上最好的母馬配出的后代，依然有可能被價格不及其 10% 的馬打敗。

馬匹中最廣為人知的遺傳病是高鉀性周期性麻痹?。℉yerkalemic Periodic Paralysis Disease）。高鉀性周期性麻痹是一種肌肉疾病，是一種人和馬都有可能得的疾病。

該疾病是由一個基因的突變引起，該基因突變破壞了鈉離子通道和肌細胞膜的入口。鈉離子的通道正常的打開和閉合被擾亂而無法控制納的流入，納離子減少改變了肌細胞的電流和電壓，致使肌肉收縮失控。這導致肌細胞內(nèi)部的鉀離子滲漏入血流中，從而提高了血液中的鉀濃度，而呈現(xiàn)出無法控制的肌肉痙攣，肌肉僵硬，以及更深層的肌肉無力等癥狀。受到影響的馬可能會遭遇難以預測的癱瘓，在某些情況下，會導致馬崩潰、猝死。

人們時常將高鉀性周期性麻痹病（HYPP）同別的情況混淆，特別是橫紋肌溶解癥（肌肉緊繃癥）和腹痛。導致肌肉緊繃癥（"Tying-up" syndrome）的情況有很多，其中包括運動過量，缺乏營養(yǎng)——特別是缺乏礦物質(zhì)硒和維生素 E，以及新陳代謝疾病。然而，有高鉀性周期性麻痹?。℉YPP）的馬病發(fā)后通常表現(xiàn)正常，而不象有肌肉緊繃癥（tying-up）的馬，身體僵硬而疼痛。盡管肌肉緊繃癥（"Tying-up" syndrome）的馬通常由訓練導致的，而有高鉀性周期性麻痹?。℉YPP）的馬通常是在休息時發(fā)病，有時候，會在經(jīng)歷了例如運輸、飼料的改變、生病等容易產(chǎn)生應激反應的情境后病發(fā)。某些有高鉀性周期性麻痹?。℉YPP）的馬的馬主認為他們的馬是腹痛或癲癇，因為馬病發(fā)時會臥倒、發(fā)抖，且無法站立。此外，人們還容易將高鉀性周期性麻痹?。℉YPP）與呼吸道疾病、哽咽窒息混淆，因為一些馬病發(fā)時發(fā)出很大的呼吸聲。

高鉀性周期性麻痹?。℉YPP）在夸特馬及相關品種的馬中最常見。人們認為，這是一匹名叫“Impressive”的種公馬遺傳給后代的，因為我們在十多萬匹夸特馬的家譜中都能看到它的名字。

夸特馬繁育人所崇尚的一個特質(zhì)：肌肉發(fā)達，似乎是與高鉀性周期性麻痹?。℉YPP）相關聯(lián)的。該疾病是一種顯性遺傳病。因此，只需要其中一位父母攜帶該基因，就能將該基因和疾病遺傳給后代。將患有該疾病的母馬或種公馬同一匹正常的馬配種，那么其后代患有該疾病的可能性是 50%。如果將都患有該疾病的兩匹馬相互配種，那么其后代患有該疾病的可能性是 75%。

在該疾病廣為流傳前就通過選擇性繁育將高鉀性周期性麻痹?。℉YPP）從馬群中排除，將是一件意義非凡的事情，然而現(xiàn)在為時已晚了。為了終結該疾病，科學家研發(fā)了一種 DNA 測試，該測試能辨別出攜帶該基因缺陷的馬。攜帶 HYPP 突變基因的馬有肌肉癱瘓的潛在可能，因此它們需要制定特別的日糧計劃和訓練計劃。它們后代中有一半可能會遺傳到該突變基因，因此這樣的馬不應該用于繁育。如果你預備買的夸特馬是“Impressive”的后代，那么明智的做法是詢問這匹馬是否接受過基因測試，HYPP 是否為陰性。

現(xiàn)如今，我們對近親繁育和分辨、鑒定問題基因的知識越來越廣泛?；驕y試的發(fā)展已經(jīng)有效杜絕了阿拉伯馬的嚴重免疫力缺乏綜合癥（SCID）。繁育人們都自發(fā)地避免繁育攜帶該疾病的馬，例如有的馬攜帶該疾病的單拷貝等位基因但沒該疾病的癥狀。嚴重免疫力缺乏綜合癥（SCID）在阿拉伯馬中最常見，會導致免疫力缺乏。繼承了該疾病的馬駒在剛出生時或許能存活，因為母馬的初乳中含有抗體，能保護馬駒不受感染因子的傷害。然而，馬駒們通?？赡軙诔錾?3 個月內(nèi)夭折，因為任何常見的輕度感染對這些馬駒來說都是致命的。

別的一些遺傳病也能通過測試被檢測出來，包括馬的致死白斑癥（“Lethal White Overo” syndrome—— 存 在 于 某 些 類 型的花馬中），馬匹遺傳性區(qū)域性皮薄弱癥（Hereditary Equine Regional Dermal Asthenia － HERDA， 出 現(xiàn) 在 美 國 夸 特馬身上的一種嚴重的皮膚病），小腦萎縮癥（Cerebellar Atrophy—— 通 常 出 現(xiàn)在阿拉伯馬中），結合型表皮溶解水皰癥Junctional Epidermolysis Bullosa（ 一 種足部疾病，通常出現(xiàn)在比利時挽馬身上），糖原分支酶缺乏Gycogen Branching Enzyme Deficiency（會導致流產(chǎn)，馬駒早夭，通常出現(xiàn)在美國夸特馬中）。

假如你是一位馬匹繁育人，并且主要培育某個品種的馬，那么了解該品種馬相關的遺傳病是極其重要的。很多遺傳病已經(jīng)能被檢測出來，讓你能靜心培育出健康的馬駒——不僅是實際意義上的健康，并且遺傳基因健康。

相對于“表觀遺傳學 epigenetics”，“基因變異”或許更容易被人們理解一些?！盎蜃儺悺笔侵?DNA 發(fā)生實際的改變。在最近的一份馬匹的基因變異報告中，描述了馬多糖沉積性肌病（PSSM），一種潛在的可致命的tying-up肌肉緊繃癥。PSSM 是由于該蛋白質(zhì)的 DNA 代碼的排序中一個單一的變化而導致。

在表觀遺傳學中，DNA 是沒有發(fā)生改變的。一些基因被命令在別的基因開放時“隱藏起來”或者“關閉”。營養(yǎng)物質(zhì)是能讓這些開關開放或關閉的眾多因素之一。

表觀遺傳學的另一個概念是胎兒編程。母親在懷孕的不同階段中所吃的食物和她的健康狀態(tài)，確實對我們有影響。

例如，假如一匹母馬在懷孕期間極度饑餓，發(fā)育中的胎兒會做出調(diào)整以在出生后適應食品短缺狀況，出生的是節(jié)儉型馬駒，這意味著這個類型的馬很容易長胖。

節(jié)儉型的馬生存所需的營養(yǎng)物質(zhì)，比在子宮中的接受表觀遺傳學編程的胎兒需要的少，因為接受表觀遺傳學編程的胎兒產(chǎn)生的胰島素分泌細胞較少，從而從血液中移除的葡萄糖相應較少。DNA 沒有被改變是表觀遺傳學的特征。

營養(yǎng)物質(zhì)的應激反應是已知的兩大主要的環(huán)境因素，會更改 DNA 的表觀遺傳狀態(tài)。無數(shù)的研究現(xiàn)實，懷孕期間母馬飲食匱乏和飲食過量都會導致代謝率的更改，以及其后代對疾病的易感性。

在該領域的進一步的研究顯示，表觀遺傳學實際上要復雜得多，并且涉及到能影響胎兒早起發(fā)育的一些因素。表觀遺傳學是基因表達模式的改變，例如“開/關”，或“沒有/很多”。這些改變可以是永久性的，它們中的某一些已明顯可傳遞給孩子、孫子，以及曾孫，但這種情況并不是絕對會發(fā)生的。這是一門新興學科，并且仍然有很多問題在等待我們探索。能同時投身馬匹繁育和遺傳學，實在是一件激動人心的事。

馬匹繁育是一門專業(yè)技巧，這一過程為繁育馬的人和騎手們帶來幸福感和滿足感。基因的科學能幫我們?nèi)コ敲匆稽c點不愉快和不確定的方面，讓繁育馬的人們能愉快地挑戰(zhàn)自己的目標：繁育出漂亮、有用、完美、均衡的馬駒。