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莎莉·伊斯伯格对一种身长15英尺、能将人撕成碎片的爬行动物情有独钟。
作为澳大利亚最大的咸水鳄鱼养殖场的首席科学家,这位遗传学家可以凝视窗外,看着围栏里关着的咸水鳄鱼,它们有一天将被制成设计师手袋。本周,伊斯伯格和她的合作者发表了这种鳄鱼,即湾鳄(Crocodylus porosus)的基因连锁图谱,这是爬行动物的首张此类图谱,也是一项基因指导育种计划的重要里程碑,该计划有望改善手袋业务。
野生状态下,咸水鳄鱼身长可达20英尺,是世界上最大的鳄鱼,也是最危险的鳄鱼之一。在整个澳大利亚北部,每个水体都张贴着黄色警告标志,提醒旅行者注意这些长颌捕食者的存在。今年四月,一名20岁男子在达尔文约135英里外的戴利河中游泳后失踪。鳄鱼的传奇凶猛也催生了旅游业,这就是达尔文鳄鱼养殖场在20世纪80年代起步的原因。
如今,使其成为农场主要收入来源的不是它们锋利的牙齿,而是它们的皮肤——在皮革行业中被称为“新加坡小鳞”。这些皮革被用于制作爱马仕设计师手袋,在美国每个可以卖到 10,000 美元。该公司的标语是:“如果你需要问价格,你就买不起。” 达尔文鳄鱼养殖场目前饲养着 55,000 只动物,目标是每年生产 10,000 张鳄鱼皮。
对于鳄鱼养殖户来说,鳄鱼最重要的特性是生长速度、存活率和腹部鳞片的数量,这与皮革质量有关。生长速度很重要,因为体型较大的鳄鱼更有价值。“我们按腹部宽度厘米付费,”伊斯伯格解释说,并补充说“现在制革厂的压力是生产更大的皮革,因为女士们想要更大的手袋。” 它们越快达到目标越好。对于腹部宽度为 16 英寸的普通鳄鱼,农场可获得约 400 美元的报酬。由于饲养一只鳄鱼每年花费约 80 美元,因此大约两年即可宰杀的鳄鱼是理想的,但它们有时需要五年才能达到该阶段,这会大大降低农场的利润。
伊斯伯格在悉尼大学克里斯托弗·莫兰的实验室学习时,开始考虑改进鳄鱼育种——该实验室专注于理清猪和老鼠等毛皮动物的遗传学。莫兰回忆起 20 世纪 90 年代末伊斯伯格首次接触爬行动物的情景,当时她在鳄鱼养殖场工作,作为她博士课程专业经验的一部分。“她完全被鳄鱼迷住了,”他说。不久之后,这位 31 岁的母亲在达尔文找到了工作,学会了如何用套索套住一条大鳄鱼,将它从水中拖出来,并从它头部后部的鼻窦中抽取血液样本。
在澳大利亚政府的支持下,伊斯伯格开始开发传统的谱系育种计划。现在,伊斯伯格在悉尼大学的同事李·迈尔斯领导了这项工作,利用谱系信息构建了新的基因图谱,该图谱发表在最新一期的 BMC Genomics 上。该图谱显示了 203 个不同遗传标记在基因组上的排列方式。它没有识别出单个基因,而是为未来的基因组测序提供了支架;它也可以用于进一步理解鳄鱼的进化。
对伊斯伯格来说,更关键的是该图谱最终将帮助她在幼鳄孵化的当天就选择最佳动物,而不是等待它们长大并显现其特征。“如果你知道哪些基因负责性能特征,”她说,“你可以通过基因技术来选择它们。” 她的团队还有另一篇论文即将在Animal Genetics 上发表,其中确定了与腹部鳞片相关的基因区域的位置。但他们将不得不继续改进基因图谱,以找到与生长速度和存活率相关的基因。“我们希望将其提升到一个新的水平,而不是停留在橡胶靴[套鞋]家庭手工业的水平,”她说。