昆明犬DRD4基因多態(tài)性與興奮性警用性能的關(guān)聯(lián)性分析

李 靜 陳 超 岳 銳 程魯光

警犬的訓(xùn)練和使用，都是依靠各種刺激所引起的犬的神經(jīng)系統(tǒng)反射活動(dòng)。正確使用各種刺激調(diào)動(dòng)犬的興奮性這一性格行為特征，能使犬對(duì)所訓(xùn)練的科目快速地形成條件反射，并能保持正確的訓(xùn)練要求姿勢(shì)，還能使條件反射及時(shí)得以鞏固，從而達(dá)到訓(xùn)練科目動(dòng)作的規(guī)范化。警犬的興奮性性格特征的高低，直接關(guān)系到警犬使用的成敗，也直接關(guān)系到對(duì)警犬警務(wù)工作訓(xùn)練使用能力的培養(yǎng)、鞏固與提高。掌握和運(yùn)用警犬興奮性的性格特點(diǎn)，在合理的刺激下，能使犬養(yǎng)成良好的生活習(xí)性和高度的服從性，有利于最大限度地發(fā)揮警犬的警用品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)警犬在公安工作中不可替代的作用。

警犬的警用性狀和特征，都是在遺傳和環(huán)境影響下個(gè)體發(fā)育的結(jié)果。昆明犬具有興奮性高、獵取欲強(qiáng)、機(jī)警靈活、易于訓(xùn)練、適應(yīng)性強(qiáng)、忠于主人等警用性能特征。能有效地完成追蹤、鑒別、搜毒、搜爆、巡邏、警戒、搜捕等工作任務(wù)。因此，探究警犬興奮性這一警用性能特征背后的遺傳機(jī)制，了解昆明犬——唯一國(guó)產(chǎn)警用工作犬種興奮性行為背后的遺傳因素至關(guān)重要。

人類多巴胺遺傳變異傳遞系統(tǒng)是人類精神病學(xué)研究的主要目標(biāo)，研究包括多巴胺D4受體、多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體等。其中多巴胺D4受體(DRD4)基因是研究的熱點(diǎn)，其在大腦邊緣表達(dá)非常豐富，此部分負(fù)責(zé)情緒和認(rèn)知功能。人類DRD4基因的第3外顯子包含16個(gè)氨基酸的2～10個(gè)串聯(lián)重復(fù)序列循環(huán)。Benjamin和Ebstein等人報(bào)告DRD4多巴胺受體的串聯(lián)重復(fù)序列多態(tài)性與人的追求新奇的個(gè)性的人格特征密切相關(guān)。犬DRD4基因的第3外顯子共存在8種等位基因，是由第3外顯子的一個(gè)12bp和39bp單位的重復(fù)數(shù)量和先后順序的變化產(chǎn)生的，且在幾個(gè)重復(fù)單位中存在單核苷酸多態(tài)性（SNP）。本文將闡述昆明犬DRD4基因多態(tài)性與興奮性警用行為的遺傳的關(guān)聯(lián)性，探究警犬興奮性警用性能這一性格行為特征背后的遺傳機(jī)制。

一、材料與方法

1.試驗(yàn)動(dòng)物與儀器試劑

從某警犬基地挑選成年健康、飼養(yǎng)條件相近的昆明犬213頭，采集血樣，于-20℃條件下保存。主要儀器使用測(cè)序儀，離心機(jī)，PCR儀，電泳儀，電泳槽，離心機(jī)。主要試劑有瓊脂糖，DNA凝膠回收試劑盒，Marker等。

2.基因組DNA提取

按照動(dòng)物血液基因組DNA提取試劑盒要求進(jìn)行提取，并進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。

3. PCR擴(kuò)增

通過(guò)PCR擴(kuò)增DRD4基因的第3外顯子，進(jìn)行多態(tài)性區(qū)域瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)檢測(cè)。引物序列和PCR反應(yīng)體系參照Hejjas等人的研究中報(bào)道。PCR產(chǎn)物用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。

4. 測(cè)序與統(tǒng)計(jì)分析

將基因多態(tài)位置附近基因片段PCR產(chǎn)物分別測(cè)序，用DNASTAR軟件對(duì)測(cè)序結(jié)果分析，從測(cè)序儀上拷貝出數(shù)據(jù)。采用SigmaStat 軟件進(jìn)行各基因型分布的獨(dú)立性卡方檢驗(yàn)，分析各基因型頻率顯著性差異。

5.興奮性警用行為測(cè)量

按照《警犬繁育規(guī)則》中對(duì)警犬占有欲、銜取欲中關(guān)于興奮性的規(guī)則進(jìn)行測(cè)量，分為興奮組和對(duì)照組。興奮組為興奮性警用行為平均得分在70分及以上的警犬，對(duì)照組為得分在60分及以下的警犬（見(jiàn)表1）。

表1 興奮組和對(duì)照組警犬基本情況

6. 警犬基因型及相關(guān)分析

采用SPSS17.0程序?qū)RD4基因多態(tài)性與興奮性進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。

二、結(jié)果

根據(jù)昆明犬DRD4基因測(cè)序結(jié)果與美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心（NCBI）上公布的家犬的模板序列進(jìn)行比對(duì)分析，共發(fā)現(xiàn)在該基因第3外顯子上存在兩個(gè)等位基因(315-bp和327-bp變異)，根據(jù)前人研究結(jié)果分別稱為等位基因2型和3A型。所有等位基因均達(dá)到哈迪-溫伯格平衡狀態(tài)。

表2 興奮組和對(duì)照組警犬的基因型和等位基因及頻率

圖1 昆明犬三種基因型興奮性警用行為評(píng)分

昆明犬興奮組和測(cè)試組DRD4基因存在的2/3A、3A/3A兩種基因型與興奮性警用行為的關(guān)聯(lián)均不顯著（P＞0.05)，但是興奮組2/2型基因型的昆明犬對(duì)物品的興奮性顯著高于2/2型對(duì)照組的得分（P＜0.05）。

三、 討論

在本研究中，共檢測(cè)了213頭昆明犬的DRD4基因第3號(hào)外顯子的串聯(lián)重復(fù)的多態(tài)性，共檢測(cè)得2/2、2/3A、3A/3A型三種基因型，測(cè)得的基因型頻率均符合哈迪-溫伯格平衡。本研究首次在昆明犬上驗(yàn)證了DRD4基因多態(tài)性，并首次驗(yàn)證了遺傳與興奮性警用行為的關(guān)聯(lián)。前人的報(bào)道在德國(guó)牧羊犬上也證明了DRD4基因存在多態(tài)性。本研究采用昆明犬這一單一品種樣品也可以保證遺傳的同質(zhì)性，同時(shí)可以控制候選基因?qū)Ρ硇完P(guān)聯(lián)的統(tǒng)一性。

警犬的興奮性不高，作業(yè)意識(shí)不強(qiáng)，注意力不集中等問(wèn)題，嚴(yán)重制約著警犬在刑偵、搜毒、搜爆、治安防范等領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，注重培養(yǎng)警犬的興奮性并加以合理的訓(xùn)練，有利于最大限度地發(fā)揮警犬的警用品質(zhì)。而警犬的警用行為是一個(gè)綜合性的性狀，是有遺傳性和后天環(huán)境培養(yǎng)共同作用的結(jié)果。今后的研究中，繼續(xù)擴(kuò)大樣本量，探究昆明犬警用的遺傳因素與環(huán)境的關(guān)系。

四、結(jié)論

本試驗(yàn)利用測(cè)序技術(shù)，對(duì)昆明犬DRD4基因的第3外顯子的串聯(lián)重復(fù)的多態(tài)性進(jìn)行研究，同時(shí)將基因的多態(tài)性與興奮性警用行為進(jìn)行了相關(guān)性研究?；诒疚牡难芯砍晒窈髴?yīng)用于昆明犬優(yōu)秀家系的篩選條件，不斷挖掘具備DRD4基因2/2型基因型的昆明犬個(gè)體擴(kuò)大繁育，繼續(xù)進(jìn)行幼犬社會(huì)化早期的環(huán)境鍛煉和針對(duì)興奮性的調(diào)引訓(xùn)練，為公安實(shí)戰(zhàn)提供更多警用行為優(yōu)秀的昆明犬。