怎么调配黄狗、棕狗，或是黑狗？——狗与狼的遗传调色盘
寒波 ・2021/09/29
只要控制一个基因，就有黄狗、棕狗、黑狗变化
黑狗、灰狗、棕狗、黄狗、乳牛狗、白狗……狗的毛色非常多变，受到多个基因影响，其
中一个基因叫作 Agouti。一项研究调查各种毛色的狗与狼，发现透过不同的调控方式，
只要操纵同一个基因，便能产生黑狗到黄狗的深浅变化。
所谓“不同的调控方式”其实是两段 DNA 序列的组合，在狗被驯化以前已经存在；回溯
其演化过程，除了新突变，也涉及未知古狼的遗传交流。
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论文定义出 5 种毛色的狗狗。
影响色素的 Agouti（也叫 ASIP）基因不只狗有 ，鼠、兔等哺乳类也都具备。此一基因
的蛋白质产物，是个会影响毛囊生产色素的讯号分子，如果不存在，毛囊会生产偏深的
eumelanin 色素；假如存在，会促进偏浅的 pheomelanin 色素形成。
狗狗们都配备一样的 Agouti 基因，但是基因表现的高低，会导致毛色由浅到深的差异，
趋势是 Agouti 表现愈多，毛色便会愈浅。
不同颜色的狗，基因的编码 DNA 序列都一样，那么基因表现的差异，应该是取决于调控
的非编码序列差异。倘若某些 DNA 变异是影响毛色的原因，我们应该可以看到，具备某
款变异的狗是一个颜色，其他变异的狗是另一个颜色。
厘清毛色的遗传调色盘
为了找到基因型与表现型的关系，研究者定义从很黑到浅黄 5 群不同毛色，比较大家
Agouti 基因周围的差异。
基因表现受到旁边的启动子（promoter）影响，狗的 Agouti 基因有 3 个启动子，一个
距离最遥远，不同毛色的狗都一样；而另外两个启动子，不同毛色的狗序列有异，看似为
影响毛色深浅的成因。
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狗的 Agouti 基因有三个启动子调控，两个在不同狗中各有差异。
一个启动子叫作 hair cycle promoter，简称 HCP，位置就在基因前方，跟编码 DNA 连
在一起，照序列差异可分为 5 款。另一个启动子叫作 ventral promoter，简称 VP，位
置离基因比较远，可以分为 2 款。
比较各种 HCP 启动子，5 款中有 3 款会让基因失去活力；毛色不太受到 Agouti 影响之
下，配备 HCP3、HCP4、HCP5 的狗狗都会走深色系。
其余 2 款，HCP2 令基因表现较低，使得毛色较深；HCP1 让基因表现较高，毛色较浅，
不过仍然会有些色素，毛色将是浅黄狗，不至于到白狗。
另一个启动子 VP，配备 VP1 的表现较高，毛色浅；配备 VP2 则表现较低，毛色深。
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Agouti 基因的两个调控零件 VP、HCP 搭配，能形成不同毛色。
两段启动子的序列搭配，可以形成多种组合，例如 VP2 加 HCP4 会是最深的黑狗，VP2
加 HCP1 是棕狗，VP1 加 HCP1 则是最浅的黄狗。
至此，研究者们厘清了毛色表现型与基因型的关系，不过这是怎么演化而来的呢？进一步
分析发现好像有点复杂，有意思的是，VP 与 HCP 的演化史很不一样。
延伸阅读：《哈士奇的蓝眼睛，基因》。之前研究眼睛颜色也发现过，狗的基因不变，调
控改变造成颜色不同这回事。
http://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/222578253
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Agouti 基因不同调控零件组合，形成各种毛色的狗狗。
祖传的毛色调控零件
同一生物分家后，若是不再遗传交流或受到天择影响，累积 DNA 改变将随着时间愈来愈
多。因此将大家的遗传序列摆在一起画演化树，呈现的关系通常会符合亲戚分家的顺序。
较晚分家的成员，在演化树上会比较近，较早分家的则比较远。
由序列判断，VP2 是原本的遗传型号，后来才衍生出 VP1。长眠于西伯利亚东北部的亚纳
古狼（Yana），已经配备让毛色变浅的 VP1，所以这个突变诞生的年代，肯定比他活跳跳
的 3.35 万年前更早，也非常可能早于狗的驯化。
https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/09/05.png比较豺、郊狼、灰狼、狗等亲戚 Agouti 基因周围的序列，将距离基因较远的 VP 周围区
域，以及包含编码部分的 HCP 周围区域拆开，分别画演化树，发现两者的树形关系明显
有别。VP 和物种关系一致，HCP 则受到毛色深浅影响。
与未知古狼遗传交流，获得远古调控零件
然而，包含基因编码部分的 HCP 周围序列（16 kb），各亲戚画出来的演化树，和物种关
系不一样。狗和灰狼血缘最近，演化树上却被归类到两个不同分枝。
非洲的豺（dhole） 最早分出，和物种的关系一致。但是在此之后，先分家的是浅色狗和
北极狼（Arctic gery wolf），本该与浅色狗被归为同一群的深色狗和灰狼，之间还夹着
埃塞俄比亚狼（ Ethiopian wolf）、郊狼（coyote）、亚洲胡狼（golden jackal），这些
亲戚关系差异更大的物种。
很明显，HCP 此一调控基因表现的零件，有狼没有照着祖传继承。详细考量 DNA 差异，
论文推论最可能的状况是：狗、灰狼、图博狼（Tibetan wolf，也叫西藏狼、喜马拉雅狼
）、郊狼、亚洲胡狼等亲戚，在共同祖先的时期配备 HCP2，很近期的某群狗又衍生出毛
色变深的 HCP5。
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论文推论 HCP 的演化状况。令毛色变浅的 HCP1，原本诞生于某未知的古狼支系，后来由
于情欲流动，才转移到图博狼、北极狼、狗的族群中。
而图博狼、北极狼与狗的 HCP1 是哪来的？依照演化关系推论，它本来应该存在于某种未
知的古狼，其演化位置处于和豺分家之后，亚洲胡狼、郊狼、灰狼分家之前（约超过
200 万年）。某个时刻未知古狼基因突变，诞生了 HCP1，又透过情欲交流使 HCP1 传进
其他狼群。
目前资讯不可能得知未知古狼是谁，遗传交流发生在什么时候，论文也没有太多着墨。我
们不要太在意细节！只能看出图博狼似乎保留变化最少的 HCP1 型号，北极狼与狗的
HCP1 改变较多；而某些黑狗的祖先，又衍生出令毛色变深的 HCP3 和 HCP4。
毛色变浅，有助于适应雪地环境？
论文推论，情欲流动而来的 HCP1 能帮助适应雪地。因为住在北极区的灰狼，以及青藏高
原与蒙古的图博狼，两地环境颇有相似，都配备会让毛色变浅的 HCP1。
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住在类似雪地环境的图博狼与北极狼，毛色类似，他们也都配备 HCP1。
控制毛色的 2 个遗传零件，最浅组合为 VP1 加 HCP1。现代各地的灰狼中，只有北美洲
部分灰狼长这样，主要住在北极区，欧亚大陆都没有。
已知的古代样本中， VP1 加 HCP1 组合最早见于距今 3.35 万年的亚纳古狼；可以推论
人类尚未驯化狗以前，古代早有野生的浅毛狼存在。
不过他的近亲兼邻居，3.5 万年前也住在西伯利亚东北部的泰梅尔古狼（Taimyr）毛色倒
是比较深。不见得住在雪地，一定要长成浅毛。
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令毛色变浅的 VP1 和 HCP1 变异，可能的逐步演变过程。
你要浅色狗，还是深色狗？
狗最初驯化的状况，可谓暧昧难解。狗源自某群灰狼，在距今 1.5 到 4 万年前驯化（亚
纳古狼的分家时间更早，并非狗的直系祖先），但是具体的时间、地点，一次、两次或更
多次都不清楚。
综合现有资讯推测，大部分毛色的可能组合，在一万年前都已经存在；接下来的发展，应
该同时受到环境适应与人为偏好影响。
论文分析中，最早的浅黄狗距今 4800 年，位于爱尔兰；可是遗传上分家很早的澳洲野犬
（Dingo）、新几内亚唱犬（New Guinea singing dog）也是黄狗，可见黄毛狗的基因历
史悠久。
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古代、现代的狗与狼，Agouti 基因的调控组合与预期毛色。
出土于西伯利亚东北部的若霍夫岛（Zhokhov Island，ZKV），距今 9500 年的古狗，遗
传是 VP2 加 HCP4，应当为毛色最深的黑狗。他可谓白雪中的黑色雪橇犬，这是人类为了
方便识别，有意挑选的结果吗？
令毛色变浅的遗传零件 VP1 和 HCP1，在狗驯化之前已经存在。但是使得毛色变深的突变
们，其实也一直诞生，而且是在狗驯化之后多次发生：HCP2 衍生出 HCP5、HCP1 变成
HCP3、HCP1 变成 HCP4。若霍夫古狗的 HCP4 便是早期案例。
最后归纳一下重点。
新研究厘清了狗、狼毛色与遗传的关系：Agouti 基因的两个调控零件搭配组合，
能形成由黑到黄的深浅毛色。毛色既有的可能性中，野生狼受到环境影响；
驯化狗出现以后，除了环境适应，还取决于人为的偏好。
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