賽鴿悟道之導航遺傳與線粒體遺傳
本文來自中國信鴿網作者:王鵬濤
國人當自強,鴿友也不例外。從中美貿易戰的開打,到中興公司被制裁,再到歐美日自由貿易區的建立,隐約感覺到,這個世界上還有很多國家依靠技術上的壟斷,對我國圍追堵截,想阻礙我國的發展。如何才能突破重圍,打破技術封鎖,創造出中國的賽鴿品系,是我們每一個鴿友應盡的責任。
下面我将把這半年來的感悟拿出來與大家分享。在此之前,我要感謝中信網鴿友“牛刀小試”何老師為我的感悟指引了方向;感謝徐州鴿友李偉老師、楊叔為我寫這篇文章提供了大量詳實的素材。可以說,沒有這三位,我就沒有這麼深的感悟,再次感謝!
前幾天,我寫過《賽鴿悟道之賽鴿運動的本源》這篇文章,解釋了“賽鴿運動比的是什麼”的問題,即比的是賽鴿的定向系統和線粒體。本文将從賽鴿的定向系統(也可以叫導航系統,後文統一稱為導航系統)和線粒體的遺傳規律去探索“為什麼”的問題。
一、賽鴿導航系統的遺傳
賽鴿導航系統的遺傳屬于細胞核遺傳,符合孟德爾遺傳定律。大家知道鴿子體内有一套導航系統,賽鴿正是憑借體内的導航系統才能找到回家的方向。導航系統的好壞直接影響到賽鴿的歸巢速度,決定了鴿友能否在比賽中摘金奪銀,名利雙收。所以我們一定要重視賽鴿導航系統的遺傳。
賽鴿和随季節遷徙的鳥類一樣,是自然界中的一種奇特現象,體現了動物在進化過程中形成的特殊能力。科學研究發現,動物之所以能夠在漫長的遷徙途中找準前進的路徑和方向,是因為它們有高效的、智能的導航系統,包括視覺導航、天文導航、氣味導航和地磁導航等。
賽鴿具備兩種導航模式,即視覺導航和地磁導航。本文所說的導航系統指的是賽鴿的地磁導航系統。近距離歸巢,賽鴿啟用視覺導航,比如家飛和短距離訓放;遠距離歸巢,賽鴿啟用地磁導航,比如遠距離訓放和比賽。舉例說明:假如一個人在外地,他想回家,雖然他腦子裡沒有鴿子一樣的導航系統,但他可以打開手機,通過衛星導航,找到回家的路徑。一旦這個人接近家附近方圓幾十公裡範圍内,他可以通過視覺找到熟悉的公路,這時即使關閉衛星導航,他也能準确回到家中。賽鴿也一樣。
賽鴿的地磁導航系統存在于鴿子的大腦之中。多年來,人們不斷地研究賽鴿的外觀特征,試圖從外觀上選擇出速度快的鴿子,比如:眼志、眼砂、頭型、鼻型、骨骼、羽毛、肌肉等等。可惜,這些都與關系賽鴿速度的導航系統無關。賽鴿的導航系統是一種看不見、摸不着又确實存在的東西(至少目前是這種情況),它的好壞目前隻能通過後代的比賽放飛情況來檢驗、推斷。鴿界有句話:“放飛籠是檢驗鴿子的唯一标準”,從某種意義上來說,這是完全正确的。一隻外觀上看起來、摸上去都不錯的鴿子如果在健康狀态下淪為天落鳥,隻能說明它本身就存在問題,要麼是導航系統不夠好,要麼是線粒體不夠發達(惡劣天氣除外)。
如何選擇導航系統發達的種鴿?上一篇文章《賽鴿運動的本源》中已經告訴大家了:應該選擇短距離鴿王。但如何育種才能讓短距離鴿王的後代發揮出定向準确的優勢,就得研究導航系統的遺傳規律了。賽鴿的導航系統沒有最好,隻有更好,怎樣把我們手中定向最準的鴿子的導航系統遺傳給後代,并使之代代相傳下去,這才是我們研究導航系統遺傳規律的意義所在。
先來普及一下遺傳學知識。科學研究證實,鴿子細胞核内有80條染色體。這些染色體兩兩配對,互相稱為同源染色體,即鴿子體内有40對同源染色體,其中一對是性染色體,決定了鴿子的性别。雄鴿的兩條性染色體是ZZ,雌鴿的兩條性染色體是ZW。染色體是由DNA和蛋白質構成的,DNA是由基因構成的,基因就是DNA的片段。一隻鴿子的導航系統到底怎麼樣,最終是由其父母鴿的導航基因來決定的。父母鴿的導航系統都發達,子女鴿的導航系統也發達;父母鴿的導航系統隻有一方發達,子女鴿的導航系統就會出現差異,有好有壞。
鴿子的染色體那麼多,導航基因到底存在于那一條染色體上呢?我來分析一下:假如導航基因在鴿子的78條常染色體任何一條之上,那麼一對種鴿的子代鴿裡雌雄獲得優秀導航基因的概率是相同的,不會有例外,但實際情況不是這樣的。細心觀察的鴿友會發現:有些鴿子後代的發揮很特别,要麼雄性後代發揮,要麼雌性後代發揮,呈現伴性遺傳的規律。這就說明導航基因不在78條常染色體上,而在性染色體Z或W上。那麼導航基因在Z染色體上,還是在W染色體上呢?我們再來假設一下,假如導航基因在性染色體W上,那麼導航基因隻能雌鴿有,雄鴿沒有。因為雄鴿的性染色體是ZZ,不含W染色體,雄鴿也就不能比賽,隻能負責生育後代,雌鴿才有資格比賽,顯然這是不可能的。最終我推斷,導航基因在性染色體Z上。有外國養鴿大師曾經說過“W染色體是空的,無遺傳基因”。實際上W染色體上也有遺傳基因,隻是比Z染色體上的遺傳基因數量少得多而已。最主要的是W染色體上不含導航基因,對鴿友來說不是那麼重要,這才是外國養鴿大師那句話的本意。
弄清楚了以上道理,我們就可以對導航基因的遺傳規律及遺傳走向展開研究了。
(一)直系遺傳規律
直系遺傳是指遺傳基因由親代雄鴿遺傳給子代雄鴿,再由子代雄鴿遺傳給孫代雄鴿,并以此往下遺傳的方式。這種遺傳方式會随着後代代數的增加而出現後代獲得原始種雄遺傳基因的概率迅速遞減的現象。
假設原始種雄的好的導航基因在它的一條Z染色體上,那麼這條Z染色體遺傳給兒子的概率是50%,因為雄鴿有兩條Z染色體。同理,兒子将這條包含好的導航基因的染色體遺傳給孫子的概率也是50%,那麼孫子遺傳到原始種雄這條包含好的導航基因的概率就是25%,曾孫的遺傳獲得概率是12.5%,以此類推。這裡的概率指的是後代獲得原始種雄導航基因的可能性有多大,而不是指後代獲得的導航基因占原始種雄導航基因的百分比(即通常鴿友說的沾血值),這點一定不要搞混了。
實際上,即使孫代有幸獲得了原始種雄的導航基因,這個導航基因能否在孫代的個體發育中表達出來呢?也就是說孫代能否在比賽中定向準确,獲得成績呢?未必!因為,遺傳學知識告訴我們,一個性狀的表達是受一對等位基因共同控制的。生物的形态、結構、生理特征稱為性狀。等位基因一般指位于一對同源染色體的相同位置上控制着相對性狀的一對基因。這對等位基因有顯性和隐性之分,個體發育完全之後隻表達出顯性基因控制的性狀特征。
舉例說明:孟德爾做實驗用的豌豆有飽滿和縮皺之分,這就是一對豌豆的外觀性狀。控制飽滿性狀的基因是顯性的用A表示,控制縮皺性狀的基因是隐性的用a表示,純合型飽滿性狀的等位基因是AA,純合型縮皺性狀的等位基因是aa。純合型飽滿豌豆和純合型縮皺豌豆雜交後,子一代豌豆外觀上看全部是飽滿型,但是這些子一代飽滿型豌豆的等位基因卻有AA和Aa之分。也就是說,子一代中控制縮皺性狀的隐性基因a被控制飽滿性狀的顯性等位基因A給壓制住了,沒法在後代的個體發育過程中表達出來。鴿子也一樣。
如前面所說的那個有幸獲得了原始種雄導航基因的孫代鴿,即使獲得了定向準的導航基因也不行,還得看其母親的導航基因相對于原始種雄的導航基因是準還是不準?是隐性的還是顯性的?如果其母親的導航基因不如原始雄鴿的導航基因定向準并且是相對顯性的,那這個原始種雄的孫代鴿就會表達出其母親的定向不準的導航基因,它就不能在比賽中脫穎而出。這就是鴿界中經常出現冠軍鴿不能生出冠軍鴿的具體原因所在,這也說明此冠軍鴿的導航基因相對來說是偏隐性的,後代不易表達出來。但不要灰心,冠軍鴿的雜交後代可以通過近親交配,把相對隐性的導航基因純合化,變成aa。沒有外來顯性基因的壓制,純合型隐性導航基因aa就可以在後代的發育過程表達出來,即可以在比賽中發揮出定向準的優勢。還有一種方法可以讓原始種雄定向準的導航基因通過直系遺傳在後代的發育中表達出來,那就是每一代配對雌鴿都選擇比雄鴿導航基因還隐性的來配對,或者每一代配對雌鴿都選擇比雄鴿導航基因還準的來配對,此法不易操作。
(二)交叉遺傳規律
交叉遺傳是指雄鴿将導航基因遺傳給女兒,再由女兒遺傳給外孫,外孫再遺傳給曾外孫女,或者指雌鴿将導航基因遺傳給兒子,再由兒子遺傳給孫女,以此往下交替遺傳的方式。這種遺傳方式要比直系遺傳使後代獲得原始種鴿導航基因的概率高得多。假設原始種雄的好的導航基因在它的一條Z染色體上,那麼這條Z染色體遺傳給女兒的概率是50%,因為雄鴿有兩條Z染色體,這點和直系遺傳一樣。但女兒将這條染色體遺傳給外孫的概率是100%(這就是直系遺傳不如交叉遺傳的原因),最終外孫獲得原始種雄導航基因的概率還是50%,比直孫和直孫女高了一倍!因為女兒隻有一條Z染色體,它隻能遺傳給外孫,女兒的那條W染色體将遺傳給原始種雄的外孫女。至此,女兒和外孫女之間,關于原始種雄的那條Z染色體遺傳中斷,這就意味着所有雌鴿和它的女兒之間的導航基因遺傳是中斷的。這也是鴿界中常有人提起的“母女血統中斷”的原因所在。除了導航基因遺傳母女中斷以外,羽色遺傳也是如此。難怪許多育種大師偏愛交叉遺傳的育種方式,那是因為除了獲得原始種雄好的導航基因的概率提高了一倍,在比賽中獲獎的概率也相對提高了一倍之外,還可以達到用“血統中斷法”排除引進的雌鴿的導航基因,使原有種系的導航基因相對純化并固化下來的目的。
二、賽鴿線粒體的遺傳
線粒體遺傳屬于細胞質的遺傳,不符合孟德爾遺傳定律。線粒體是一種細胞器,存在于鴿子的細胞質中,它的作用就是通過分解碳水化合物、脂肪、蛋白質來為機體的一切生理活動提供能量。線粒體就相當于賽鴿體内的“發動機”,這台“發動機”的功率越大,它所轉化的能量就越多,賽鴿的飛行速度就越快。賽馬也是這個道理,同一場比賽哪匹馬的線粒體最發達,哪匹馬就能赢得比賽。賽鴿和賽馬的區别就是:賽馬有固定的賽道,賽鴿卻沒有固定的賽道;賽馬不需要導航,賽鴿需要導航。所以導航和線粒體是賽鴿身上最應該關注的地方。
什麼樣的線粒體可以稱之為發達的線粒體呢?這也沒有一個定數,和導航系統一樣是相對的,沒有最好,隻有更好。所有賽鴿體内相同器官内的線粒體大小應該都差不多,這是鴿子千萬年來生物進化的結果。然而每個鴿子體内線粒體的數量,卻是不一樣的,尤其是賽鴿。賽鴿體内的線粒體數量随着100多年來賽鴿運動的發展和普及以及人們的定向培育,已經和普通鴿子的線粒體數量有了較大的差異,即使賽鴿的各個品系之間也差異較大。可以這麼說,誰體内的線粒體數量越多,誰的線粒體就越發達。
如何選擇線粒體數量多的鴿子來育種呢?有研究表明:人類的馬拉松運動員體内的線粒體是普通人的十幾倍。這個研究結果給我們帶來了什麼啟示呢?那就是長距離賽鴿體内的線粒體數量要比普通賽鴿體内的線粒體數量多得多。理論上這也是能夠解釋得通的,因為賽距的原因,長距離賽鴿需要消耗更多的能量才能在長距離比賽中歸巢,這些能量不就是線粒體制造的嗎?線粒體數量不多,制造的能量不夠,賽鴿就不能從遠距離歸巢。最近幾年随着公棚多關賽、寄養棚多關賽賽制的風靡及獎金的巨大,國内興起了一股 追捧“長距離鴿王”的浪潮,幾乎每一年的歐洲長距離鴿王都被引進到國内,這種引進方法是有科學根據的。但是,并不是每一羽長距離鴿王都能把線粒體遺傳下去,這是由線粒體的遺傳規律決定的。弄懂了線粒體遺傳規律才能幫助自己在引種的道路上不誤入歧途。
線粒體是怎樣遺傳的呢?我們知道,鴿子的個體是由一個受精卵細胞發育而成的,受精卵是由父親提供的精子和母親提供的卵子結合而形成的。精子和卵子本來都是獨立的細胞,都有細胞質和細胞核,細胞質中含有線粒體,細胞核中含有導航基因。在精子與卵子結合的過程中,隻有精子的頭部與卵子結合,尾部沒有進入卵子。精子的頭部含有細胞核,尾部有濃縮的細胞質。也就是說,一個受精卵細胞中包含了精子的細胞核、卵子的細胞核、卵子的細胞質。精子的細胞質被舍棄掉了!細胞質裡面可是含有線粒體的呢!換句話說就是:雄鴿的線粒體根本不能遺傳給後代!!隻有雌鴿才能将它的線粒體遺傳給後代。
所有的雌鴿是公平的,它們不讓女兒繼承自己的導航基因,卻把開啟能量大門的鑰匙單獨交給女兒來保管。所以,線粒體遺傳又可以稱為母系遺傳,雌鴿将線粒體遺傳給兒子和女兒。兒子和女兒在比賽中均可以充分發揮母親線粒體的作用。但是,兒子卻不能把繼承自母親的線粒體繼續往下遺傳,線粒體遺傳終止了;女兒不光自己可以在比賽中利用來自母親的線粒體,還可以将母親的線粒體繼續往下遺傳給外孫和外孫女。這就是線粒體遺傳的規律。
誰掌握了導航基因和線粒體的遺傳規律,誰就會在賽鴿的選種、育種、保種、參賽等環節上有的放矢,就能迅速培養一支能征善戰的賽鴿隊伍,為自己帶來更大的賽鴿樂趣,為我國的賽鴿事業貢獻出自己的力量。
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