Vor 17.000 bis 24.000 Jahren domestizierten Menschen den treuen Hund. Das genaue Datum des Wandels vom Wolf zum Hund ist umstritten, aber es besteht kein Zweifel daran, dass Hunde die ersten Tiere waren, die durch selektive Zucht manipuliert wurden. Die Vorhersage der Fellfarbe bei Hunden ist aufgrund des Einflusses so vieler Faktoren eine Herausforderung, aber Wissenschaftler und Züchter haben den Prozess dank Entdeckungen wie dem Vorhandensein eines 8. Locus, der die Fellfarbe bestimmt, besser verstanden.
Grundlagen der Genetik
Nachdem Gregor Mendel genetische Experimente mit Erbsenpflanzen durchgeführt hatte, begründete er die Wissenschaft der Genetik. Er bewies, dass Vater und Mutter jeweils Gene zu ihren Nachkommen beitragen. Hunde haben 78 Chromosomen; 39 stammen vom Vater und 39 von der Mutter. Ein Genpaar bestimmt das Geschlecht des Tieres und die übrigen beeinflussen alles andere, was den Hund einzigartig macht.
Chromosomen haben Tausende von Genen mit DNA-kodierten Merkmalen, und jedes Gen hat Allelpaare. Ein Allel stammt vom Vater und eines von der Mutter. Die Wahrscheinlichkeit, dass jedes Allel auf die Welpen übertragen wird, beträgt 50 %. Die Allele können dominant oder rezessiv sein und das dominante Allel bestimmt die Merkmale des Hundes.
Eumelanin (Schwarz) und Phäomelanin (Rot)
Obwohl sie nicht alle Farben des Regenbogens umfassen, können die Fellfarben von Hunden eine breite Palette von Farbtönen aufweisen. Allerdings werden die Farben nur durch zwei Melaninpigmente bestimmt. Eumelanin ist das schwarze Pigment und Phäomelanin ist das rote Pigment. Wie kommt es, dass Hunde trotz zweier Primärpigmente so viele Fellfarben aufweisen? Jedes Pigment hat eine Standardfarbe, die durch verschiedene Gene verändert wird. Schwarz ist das Standardpigment von Eumelanin, aber Gene können die Farbe verändern, um Blau (Grau), Isabella (Blassbraun) und Leber (Braun) zu erzeugen.
Pheomelanin ist ein rotes Pigment mit Gelb oder Gold als Standardfarbe. Phäomelanin ist für Rottöne verantwortlich, die tiefes Rot, Creme, Orange, Gelb, Gold oder Braun erzeugen. Verschiedene Gene steuern den Einfluss von Phäomelanin; manche machen es schwächer, andere stärker. Phäomelanin beeinflusst nur die Fellfarbe, Eumelanin beeinflusst jedoch die Nasen- und Augenfarbe.
8 Orte, die die Fellfarbe bestimmen
Die große Bandbreite an Fellfarben von Hunden ist darauf zurückzuführen, dass Phäomelanin und Eumelanin durch verschiedene Gene manipuliert werden. Hunde haben etwa 3 Milliarden DNA-Paare, aber nur acht der Hundegene tragen zur Fellfarbe bei. Allelpaare in Genen befinden sich an sogenannten Loci auf dem Chromosom, und diese acht Loci beeinflussen die Fellfarbe von Hunden.
Ein Locus (Agouti)
Das Agouti-Protein beeinflusst das Fellmuster bei Hunden. Es ist für die Freisetzung von Melanin ins Haar und den Wechsel zwischen Phäomelanin und Eumelanin verantwortlich. Das Gen steuert vier Allele: Fawn/sable (ay), Wild sable (aw), black and tan (t) und rezessives Schwarz (a).
E Locus (Erweiterung)
Der Extensionsort erzeugt gelbes oder rotes Fell und ist auch für die schwarze Gesichtsmaske von Hunden verantwortlich. Die vier Allele im Locus sind melanistische Maske (Em), Grizzle (Eg), Schwarz (E) und Rot (e).
K Locus (dominantes Schwarz)
Der K-Locus bestimmt die Farben Schwarz, Gestromt und Rehbraun. Es wurde kürzlich entdeckt, aber zuvor führten Wissenschaftler seine Beiträge dem A-Locus (Aguti) zu.
M Locus (merle)
Der Merle-Locus kann ungleichmäßig geformte Flecken aus Volltonfarbe und verdünntem Pigment erzeugen. Merle verdünnt das Eumelanin-Pigment, hat jedoch keinen Einfluss auf Phäomelanin. Erwachsene Hunde mit gelbem oder rotem Pigment sind keine Merle-Hunde, können aber Merle-Nachkommen haben.
B Locus (braun)
Dieser Locus hat zwei braune Allele. B ist dominantes Braun und b ist rezessives Braun. Der braune Ort ist für die Schokoladen-, Braun- und Leberfarben verantwortlich. Damit schwarzes Pigment zu braunem Pigment verdünnt werden kann, müssen zwei rezessive Allele (bb) vorhanden sein. Der B-Locus kann auch die Farbe der Fußballen und der Nase des Hundes bei Hunden der gelben oder roten Pigmentgruppe in braun ändern.
D Locus (verdünnt)
Aufgrund einer Mutation verdünnt diese Stelle die Fellfarbe. Es hellt das Fell von Braun oder Schwarz zu Blau, Grau oder Hellbraun auf. Die Verdünnung umfasst zwei Allele: D ist die dominante Vollfarbe und d ist die rezessive Verdünnung. Der Welpe muss zwei rezessive Allele (dd) haben, um das schwarze Pigment in blau oder grau und das rote Pigment in cremefarben zu ändern.
H Locus (Harlekin)
Der H-Locus ist für weiße Eckzähne mit schwarzen Flecken verantwortlich und arbeitet mit dem Merle-Locus zusammen, um verschiedene Kombinationen von Farben und Flecken zu erzeugen. Es beeinflusst auch das Phäomelanin-Pigment, was bedeutet, dass ein Zobelhund mit dem Harlekin-Gen weiß werden kann und schwarze und lohfarbene Flecken aufweist.
S Locus (Spotting)
Obwohl ein drittes Allel im Spotting-Locus nicht nachgewiesen wurde, sind zwei Allele für die Entstehung weißer Flecken auf jeder Fellfarbe verantwortlich. Das S-Allel erzeugt wenig oder gar keine weiße Farbe, und das sp -Allel erzeugt gescheckte Muster (unregelmäßige Flecken aus zwei Farben). Das S-Gen hemmt die Produktion von Hautpigmenten durch die Zellen und führt dazu, dass weiße Flecken im Fell entstehen.
Punnett-Quadrat-Beispiele
Bevor die Züchter über die Wirkung der acht Loci auf die Fellfarbe informiert wurden, verließen sie sich ausschließlich auf das Aussehen der Eltern, um die Fellfarbe der Nachkommen zu bestimmen. Wenn Sie die Rolle der Genstellen bei der Fellfarbe erklären, können Sie besser verstehen, wie komplex es ist, die Farbe eines Hundes zu erraten. Mithilfe von Punnett-Quadraten können Sie jedoch die Auswirkungen der Paarung von Hunden mit unterschiedlichem genetischem Hintergrund visualisieren. Um das Beispiel einfach zu h alten, können wir uns auf den B-Locus konzentrieren und darauf, wie er schwarze oder braune Farben bestimmt.
Paarung zweier schwarzer Hunde
Ein Züchter, der zwei schwarze erwachsene Hunde verpaart, ist vielleicht froh, wenn die Nachkommen alle schwarz sind, aber bei einem weiteren Versuch mit zwei anderen schwarzen Hunden fällt ihm auf, dass einer der Welpen braun ist. Damit Welpen schwarz sind, müssen sie die AlleleBBoderBbhaben. Der einzelne braune Welpe mussbb-Gene haben, um braun zu sein, aber welche Kombination von Allelen könnte zu diesem Ergebnis führen? Um dieses Rätsel zu lösen, gehen wir davon aus, dass beide Elternteile ein rezessives Gen für Braun haben (b), ihre dominanten Gene jedoch schwarz sind (B). Das bedeutet, dass jedes Elternteil durchBbundBb dargestellt wird. Das Ergebnis wird durch Zeichnen eines 3 x 3 großen Punnett-Quadrats angezeigt.
Lassen Sie die obere linke Ecke leer und tragen Sie die Genbuchstaben des Vaters oben und die Gene der Mutter unten in die linke Sp alte ein.
| B | b | |
| B | ||
| b |
Nach der Paarung sieht der Nachwuchs so aus:
| B | b | |
| B | BB | Bb |
| b | Bb | bb |
DerbbWelpe war braun, weil er die rezessiven Allele seiner beiden Bb-Eltern für braunes Fell annahm. Dies veranschaulicht die Grundlagen der Paarung heterozygoter Eltern (Bb), beinh altet aber auch die Möglichkeit, einen gelben Welpen wie einen gelben oder braunen Pitbull zu zeugen. Indem wir der Mischung einen weiteren Ort hinzufügen, den OrtE, können wir zeigen, was passiert, wenn man einen schwarzen Pitbull mit einem gelben Pitbull mit brauner Nase paart. Wenn ein Welpe mitbbbraun undee gelb ist, können Sie die Farbmöglichkeiten folgendermaßen ausdrücken:
- BBEE: Schwarz
- BBEe: Schwarz (trägt Gelb)
- BBee: Gelber Hund mit schwarzer Nase
- BbEE: Schwarz (trägt Braun)
- BbEe: Schwarz (trägt Braun und Gelb)
- Bbee: Gelber Hund mit schwarzer Nase (trägt braun)
- bbEE: Braun
- bbEe: Braun (trägt Gelb)
- bbee: Gelber Hund mit brauner Nase
Ein schwarzer Hund könnte vier mögliche Kombinationen haben, aber wir gehen davon aus, dass der schwarze HundBbEeist. Das bedeutet, dass der Hund ein schwarzes Fell hat, aber die braunen und gelben Allele trägt. Der Partner desBbEeHundes wirdbbee (gelber Hund mit brauner Nase) sein. Die Erstellung eines Punnett-Scores für jeden Locus und deren Kombination ist die einfachste Möglichkeit, die Nachkommen anzuzeigen.
Auf der B-Ortskurve kreuzen wirBbmitbb.
| B | b | |
| b | Bb | bb |
| b | Bb | bb |
Jetzt mischen wirEemitee.
| E | e | |
| e | Ee | ee |
| e | Ee | ee |
Indem wir die Ergebnisse beider Quadrate nehmen, können wir ein größeres Punnett-Quadrat erstellen, indem wir dieB-Ortsergebnisse oben und denE-Ortskurven platzieren Ergebnisse unten in der linken Sp alte.
| Bb | Bb | bb | bb | |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| ee | Bbee | Bbee | bbee | bbee |
| ee | Bbee | Bbee | bbee | bbee |
Die Nachkommen dieser Mischung (schwarzer Pitbull mit braunen und gelben Genen, gekreuzt mit einem gelben Pitbull mit brauner Nase) werden wie folgt aussehen:
- Vier schwarze Hunde
- Vier braune Hunde
- Vier gelbe Hunde mit braunen Nasen
- Vier gelbe Hunde mit schwarzen Nasen
Jeder Welpe hat eine Chance von 25 %, schwarz, braun, gelb mit brauner Nase oder gelb mit schwarzer Nase zu sein. Obwohl Wissenschaftler die Genetik der Fellfarbe besser verstehen, bleiben einige Rätsel bestehen. Die Allele, die dazu führen, dass ein gelbes Fell unterschiedliche Farbtöne aufweist, wurden nicht entdeckt, und Forscher haben nicht herausgefunden, warum das Fell mancher Hunde mit der Zeit allmählich heller wird. Pudel, Bearded Collies, Old English Sheepdogs und Bedlington Terrier tragen das unbekannte „graue“Gen, das möglicherweise dazu führt, dass das Fell heller wird.
DNA-Tests
Punnett-Quadrate können Züchtern die möglichen Nachkommenkombinationen zeigen, aber DNA-Tests helfen dabei, festzustellen, welche Hunde wünschenswerte Eigenschaften haben. Obwohl Tests den Züchtern dabei geholfen haben, gesunde Hunde mit weniger medizinischen Problemen zu identifizieren, hängt die Genauigkeit der Tests oft von der Testeinrichtung ab. DNA-Tests, die online an Hundebesitzer verkauft werden, sind in der Regel kommerzielle Unternehmen, aber gemeinnützige Testunternehmen, wie sie beispielsweise von Universitäten betrieben werden, führen detaillierte DNA-Analysen für Züchter durch. Die Beauftragung einer gewinnorientierten Organisation zum Testen ist kostengünstiger, die Ergebnisse sind jedoch möglicherweise nicht so genau wie bei einem gemeinnützigen Tester.
Abschließende Gedanken
Obwohl selektive Züchtung bei Hunden schon seit Jahrhunderten angewendet wird, wurde das Verfahren nach Gregor Mendels Experimenten mit der Genetik verfeinert. Die Fellfarbe von Hunden vorherzusagen, ist immer noch schwierig, da die Orte, an denen Melaninpigmente verdünnt werden können, unbekannt sind. Züchter haben jedoch aufgrund neuer Forschungen zur Hundegenetik und der Verwendung von DNA-Tests eine höhere Erfolgswahrscheinlichkeit.
