马原始标记的研究进展

Research progress on the primitive markings in horses

摘要

原始标记是马在驯化过程中从野马祖先处留存的表型性状，常见类型包含背中线、鹰膀以及虎斑。这类标记可作为马品种鉴定的核心表型参考指标，也能为明确马科动物演化历程、色素沉积的遗传调控机制和人工选育提供关键表型线索。本文综述了马主要原始标记的分类、表型特点和遗传调控机制，还探讨了毛色遗传与育种研究领域的后续发展方向，目的是为马属动物原始标记的深入研究、种质资源的创新利用提供参考。

Abstract

Primitive markings are phenotypic traits retained from wild horses during the domestication of horses. Common types include dorsal stripes， bider marking， and zebra stripes. These markings can serve as core phenotypic reference indicators for breed identification and provide key phenotypic clues for clarifying the evolutionary history of equids， the genetic regulatory mechanisms of pigment deposition， and the effects of artificial selection. This paper reviews the classification， phenotypic characteristics， and genetic regulatory mechanisms of the main primitive markings in horses， and also explores subsequent development prospects in the fields of coat color genetics and breeding research. The aim is to provide a reference for in-depth studies of primitive markings in equids and the innovative utilization of germplasm resources.

Graphical abstract

关键词

原始标记 / 马 / 毛色 / 遗传 / 基因

Key words

primitive markings / horse / coat color / genetics / gene

家马（Equus caballus）是人类较早驯化的大型家畜之一，在人类文明发展历程中的作用不可替代，使用场景覆盖交通运输、农业耕作、军事活动、体育竞技、休闲娱乐及辅助治疗等多个方面^［1］。随着社会现代化的持续推进，机械替代了马匹的传统役用与交通功能，使得很多地方马品种的生存空间大幅收缩，种群数量下降，遗传资源出现流失，濒危风险不断升高^［1］。联合国粮农组织（FAO）发布的统计数据显示，全球范围内已有87个马品种彻底灭绝，现存品种中接近四分之一存在濒危风险^［2］。全球马匹总数量整体保持稳定，部分特定地方品种的遗传多样性正快速流失^［1］。针对这一现状，中国在2025年把德保矮马、蒙古马、鄂伦春马在内的10个地方马品种纳入《国家级畜禽遗传资源保护名录》，资源保护的紧迫性十分突出。因此，需对地方马品种遗传资源进行科学保护与合理开发利用。马毛色中的原始标记（Primitive markings）蕴含丰富的演化规律与遗传信息，可作为开展相关研究的重要切入点。

马毛色通常划分为基础毛色（骝、栗和黑）、稀释毛色（兔褐色、香槟色和奶油色）、白斑毛色（越背花、豹点和分背花）与褪色（青色和沙色）^［3］。稀释毛色和基础毛色存在明显差异，由于携带原始标记（背中线、鹰膀与虎斑）的稀释毛色是更为古老且稳定的遗传印记的体现，这类古老标记广泛存在于多种野生马属动物及古老地方品种中，是开展品种鉴定、遗传资源保护与进化研究的关键参考^［3］。马原始标记是马被毛的各类标记及对应特征，包含不同于被毛的毛色、形状、大小、分布等，是家马驯化阶段留存的野生祖先表型特征，作为核心的表型参考，对解析马属动物演化、色素沉积的遗传机制及人工选择历程有较高价值^［1，4］。Imsland等^［5］研究发现，马兔褐色及相关原始标记的形成，根源是TBX3基因在毛囊内的局部表达，这类表达会调控黑素细胞的分布，让毛发色素出现径向不对称沉积。研究团队后续鉴定出2个引发“非兔褐色”表型对应的等位基因（non-dun1与non-dun2），结合对古代DNA的检测分析，证实了决定该毛色的多态性在马驯化前就已存在，也阐释了T-box基因调控毛囊发育与色素沉积的全新作用机制^［5］。

但是，目前国内外对马原始标记的研究工作多数成果均围绕单个标记展开，仅做形态学层面的描述和局部分析。国内在马原始标记领域的研究成果则甚少。例如，近年有学者采用组织切片和苏木素-伊红染色法，重点分析了兔褐色蒙古马肩部鹰膀、背中线等位置的皮肤结构，以及毛囊内的色素分布特征^［6］。这类研究虽能揭示特定标记的形态基础，但大多仅覆盖个别标记或少数品种，缺少对背中线、虎斑等不同原始标记的系统性比较与整合讨论。相关研究在遗传机制层面仍有不足，多数停留在表型观察与记录阶段^［7-8］，暂未明确调控这些标记的基因互作网络，以及该网络与基础毛色基因之间的协同关系。

因此，本综述就马原始标记的研究进展及价值做阐述，为明确这类标记的类型特征和遗传基础，归纳其在遗传育种研究中的应用情况，同时梳理当前研究的瓶颈与后续发展方向，为该领域的理论整合与马匹种质资源的科学保护，以及可持续育种提供参考。

1　马基础毛色与原始标记

遗传学和分子生物学领域技术发展速度很快，当前已具备一定条件解析马毛色的分子机制，可用于分析马的进化历程，开展品种鉴定与科学选育相关工作^［9］。毛色是最易观测的可遗传外观性状，可直接体现马遗传背景与品种属性^［10］，是品种登记与个体识别的重要依据（表1），还记录了马在进化与驯化过程中留下的历史印记。马毛色的多样性主要受两大系统调控：第一种由ASIP、MC1R等主效基因控制的基础毛色（如骝、栗和黑等），组成了被毛的“底色”；第二种是原始标记（包括背中线、鹰膀和虎斑等），受TBX3等更为古老的遗传通路调控，属于家马留存的野生祖先表型，是覆在“底色”之上的稳定“原始印记”。

黑色素的真黑色素与褐黑色素的比例变化、分布模式是毛色形成的核心基础^［11-14］，而这类色素的特征组合及遗传规律，也留存了马在演化与驯化历程中的适应性痕迹。马驯化的过程中，人类因偏好选择白斑、稀释毛色等特定毛色，让家马毛色图谱出现了比较大的变化^［15-16］，也在一定程度上遮盖了这类原始标记。而普氏野马、蒙古马、挪威峡湾马等很多未经过高强度选育的古老或地方品种中，原始标记仍能定位（图1），是连接现存马与其野生祖先、追溯驯化历程的关键形态证据^［5，17］。动物考古学的研究成果也支撑这类形态的延续性。比如，旧石器时代拉斯科洞穴壁画中绘制的、看似骝色的马匹形象，实际呈现的是带有背中线等典型原始标记的兔褐色表型，远古人类当时已准确观察并记录了这类古老特征^［15］。虽然马稀释毛色与原始标记一同组成了马表型的复杂遗传调控网络，但是现有研究对两者间具体的互作机制理解仍缺乏系统总结，需系统整理原始标记的类型、遗传基础及其与稀释毛色的互作关联，这对揭示马表型多样性起源及保护遗传资源具备核心价值。

2　典型原始标记类型与其形成机制

2.1　暗章

马暗章，即指马身体表面天生自带、一生不变的，且和躯体被毛不同的深色花纹，主要涵盖沿脊柱分布的背中线、四肢的横向斑纹（腿部虎斑）还有肩部的鹰膀斑纹等。这类纹路是野马祖先的重要伪装性状^［5］，也是现有马品种毛色遗传多样性的核心形态学性状。与因色素细胞缺失出现的白章不同，暗章的形成是特定区域黑色素细胞活性增强或色素沉积模式改变导致^［18］（图2）。

兔褐色是一种稀释毛色^［4］，现有马相关记载显示，只有具备2个及以上原始标记的马才会被定义为兔褐色，这类毛色在野马中十分常见，在现代家马品种中出现概率较低，仅偶尔能在峡湾马或蒙古马个体上观测到。兔褐色会改变马基础毛色，可结合不同基础毛色分化出不同的兔褐色亚型，目前归类出3种^［20］：分别为黄兔褐色（Yellow dun）、灰兔褐色（Grullo）以及红兔褐色（Red dun）。暗章的产生和兔褐色的表型存在关联，现有研究证实，位于马8号染色体上存在的TBX3基因是调控该性状的主效基因^［5］。控制兔褐色性状的基因（Dun， D）属于显性基因，可让马毛色变浅，同时形成原始标记。经色素稀释得到的Dun毛色与原始标记纹路，大概率能为马科动物提供环境伪装，方便其在野外环境中躲避天敌^［5］。只要马携带1个或2个D等位基因，就会不同程度表现出上述2种特征。除显性D等位基因外，调控兔褐色的位点另有两类不同的等位基因（nd1，nd2）^［5］，携带单个D等位基因（D/_）和携带2个D等位基因（D/D）的Dun马之间没有明显差异，均携带原始标记。Non-dun马的基因型固定为nd1/nd1、nd1/nd2或nd2/nd2^［5］。现有研究还证实了Dun与nd1等位基因在古代马DNA中的存在，发现这类多态性在马驯化之前就已存在^［5］。

2.1.1　背中线

背中线（Dorsal stripe）是顺着马脊柱方向从脖颈延伸到尾根的一条深色条纹，颜色通常为黑色或深褐色，属于兔褐色里出现最多的原始标识。鱼类群体中^［21］，背中线多呈现为清晰的黑色条带，会在胚胎发育过程中逐步显现。背中线在普氏野马、蒙古马等古老或原始马种中更为明显，出现频率也更高^［22］，学界普遍将其看作这类马野生祖先的表型特征之一^［5］。现有研究显示，该标记的表达情况与调控全身色素分布的Dun位点存在紧密关联，对应的关键调控基因TBX3在兔褐色与对应原始标记的形成过程中起核心作用^［5］。Imsland等 ^［5］所做的研究证明，TBX3在毛囊内调控色素沉积的径向不对称性，促使毛干单侧形成色素聚集，让整体毛色出现稀释效果；背中线区域内，该稀释机制可能受到局部抑制，让该区域毛发维持深色状态，最终形成和周围被毛对比清晰的深色条纹。除了主效调控作用，还有其他基因网络可能修饰、影响背中线的表达^［23］。

2.1.2　鹰膀标记

鹰膀标记（Bider marking，图3），分布在马匹颈肩连接处到肩胛骨的区域，是深色（黑色或深褐色）的不规则斑块或是放射状条纹^［7］。这类标记的形态有很多种，有的形似翅膀、生灵、云、山、水、树、鸟、蝴蝶、绣脖子（两边绣有图案）等，不同马匹的斑纹，大小、形状和位置都可能有差异，属于蒙古马、普氏野马等地方原始品种的标志性特征之一。内蒙古乌珠穆沁草原的牧民，会把肩胛部带有鹰膀标记的马及其后代称为“鹰膀马”“花雕马”“扎嘎拉太马”“绣花马”等^［8］。

鹰膀标记的相关记录，早在《五马图》中就已经出现（图4），其中一匹“锦膊骢”肩膀位置长有一块鹰膀，整体毛色为黄兔褐色，头部带有白章，腿部分布深色暗纹。和人工选育得到的白章或固定斑纹不同，鹰膀标记的形状、分布没有固定规律，但基本都出现在固定解剖区域，这类特征由特定遗传程序调控，具备“原始性”特征。肩胛部的黑色不规则斑纹，属于多个基因共同控制的复杂遗传特征。已有研究发现，这些基因的表达规律存在明确的时空特异性，会直接作用于动物体表斑纹的形状、颜色与分布情况^［20］。鹰膀标记的遗传机制和背中线存在关联，也有自身的特殊规律，比如TBX3基因在兔褐色蒙古马皮肤中存在明确的区域性表达差异：在鹰膀标记的浅色区域及臀部组织中，其表达水平高于鹰膀标记的深色区域及背中线对应的皮肤位置^［7］。后续观察发现，长有鹰膀标记的兔褐色蒙古马群体中，TBX3在浅色皮肤区域富集表达是常见情况，没有鹰膀标记的同品种马中，不存在这类表达规律^［8］。结合上述结果推测，TBX3可能会调控下游靶基因的表达，影响局部黑色素细胞活性，或改变黑色素的合成类型，最终在肩胛区域形成明暗相间的特征斑纹。鹰膀标记在兔褐色中出现概率更高，说明它的形成可能需要特定遗传背景支持，比如MC1R与ASIP等毛色基因的特定组合，共同为这类标记的出现提供前提。2008年，日本和蒙古国的科研团队首次发现，鹰膀仅存在于普氏野马与蒙古马群体中，携带该性状的马匹一般符合常染色体遗传规律，同时这类鹰膀标记呈左右对称分布，出现概率很低，现有观察显示，蒙古马群体中仅有1%的蒙古马个体携带这类标记^［19］。

2.1.3　虎斑

腿部横纹（Zebra stripes），也叫“虎斑”或“斑马纹”，属于生长在马四肢管部及系部的横向深色纹路，不同个体的条纹数量、颜色深浅都有区别，这类纹路在多个兔褐色马身上比较常见，部分个体的纹路颜色偏浅，甚至很难被辨认。这类性状在普氏野马、蒙古马这类未经过高强度选育的地方品种中比较多见，属于马科动物原始色素分布模式的典型表现。和永久性白章不同，腿部虎斑的色素沉着模式是动态的，纹路的明显程度受季节、年龄及个体生理状态的影响会而产生变化^［18］。这类纹路与Dun等稀释基因调控生成的背中线、鹰膀等原始标记可能同源，都是胚胎发育阶段色素细胞分布与活性程序性调控的结果。腿部横纹常和背中线、鹰膀等其他原始标记同时出现，可推断它们同属于较为古老、未被现代育种明显改变的野生型表型组合。

2.2　头和四肢的原始标记

马斑点表型特征也是一种原始标记。家马的白斑通过白斑的形状、位置和方向分为四种：豹点色、越背花色、沙边色、分背花色^［4］。马白斑通常出现在阿尔泰马（Altai horses）、蒙古马（Mongolian horses）、纳普斯特鲁马（Knabstrup horses）、阿帕卢萨马（Appaloosa horses）、诺里克马（Noriker horses）、品塔比亚马（Pintabian horses）、吉普赛马（Tinker horses）、美国花马（American Paint horses）中^［25］，各类白斑的具体表型特征均在表2中汇总。

距今2.5万年前的旧石器时代，法国境内的岩画中就能找到带斑点马的绘图^［27］，研究人员推测这些图案记录了史前野马未被驯化时的毛色（图5）。Pruvost等^［28］选取了31份发掘自西伯利亚、东欧、西欧与伊比利亚半岛的野马古DNA样本，针对9个调控马毛色的SNP位点开展检测，最终检测出18份样本对应的马匹为栗色，7份样本对应的马为黑色，6份样本对应的马匹为斑点毛色^［28］，该表型是目前已发现的野马种群中出现最早的斑点性状记录。现代畜牧养殖管理过程中，毛色与原始标记是品种认定和谱登记的基础参考条件。像弗里斯兰马的注册要求个体为纯合子黑毛，奥尔罗夫马的核心表型特征为青毛。波兰原始马的登记体系里，只有蓝兔褐色（Blue dun）的个体才可登记^［29］。育种者借助毛色鉴定追踪血统，优化配种方案，可培育出符合市场需求的马匹品类。部分特殊毛色和遗传疾病存在关联，比如使得马出现白斑的EDNRB发生突变后，马会患先天性耳聋^［30-32］，该基因还会让马出现致死性白驹综合征，这类病症多发于新生马驹，患病马驹出生时外观没有异常，无法自主活动、进食与排便，出生后短时间内就会死于肠道神经节病变引发的并发症^［33］。另有TRPM1基因发生突变，会让马患上先天性静止性夜盲症^［34］。

2.2.1　面部白色原始标记

马面部的白色原始标记，通常被称为“头面部白章”，是马头部出现的、与生俱来且终生稳定的白色被毛区域，是马匹个体身份识别最重要的形态学特征之一^［18］。根据其形态、大小和位置，可细分为5种（图6）：长广流星（Blaze）、额星/流星（Strip/stripe）、白脸（Bald face）、小星（Star）、白鼻（Snip）。用于描述面部斑纹的其他术语还包括：额刺毛（Faint）、断（Interrupted）、相连（Connected）、不规则或弯曲（Irregular or crooked）、唇白（Lip markings）。

面部出现白色标记，是局部皮肤和毛囊内的黑色素细胞缺失，或是细胞功能丧失引发的。这类标记的形态分布在胚胎发育早期就已固定，核心作用机制和神经嵴来源的黑色素母细胞迁移和增殖有关^［11-14］。胚胎发育过程中，黑色素母细胞从神经嵴完成分化后，会顺着背侧中线往腹侧和四肢末端迁移，最后停留在表皮基底层与毛囊毛球部，再分化成成熟的黑色素细胞来合成色素^［11-14］。面部之所以会出现白色区域，学界普遍认为是特定发育时间内，对应区域的黑色素母细胞尚未顺利迁入，也可能是后续增殖过程受到限制。Mort等^［35］开展数学模型研究后提出，包含马在内的哺乳动物花斑图案（含面部白斑）的形成，可能不是色素细胞迁移速度放缓，而是细胞分裂速率下降，最终无法生成足够数量的色素细胞覆盖全部皮肤区域。现有针对面部白色标记的遗传研究显示，这类性状属于复杂数量性状，调控过程需要多个基因位点共同参与，目前已筛选出若干主效基因与修饰基因，其中KIT与MITF基因的作用比较关键。KIT基因直接调控黑色素母细胞的存活、增殖、迁移与分化过程^［36］。该基因出现功能突变后，会让个体产生包括面部白斑在内的多种白色斑纹表型，是这类表型出现的主要原因。Negro等^［22］以西班牙纯种马和梅诺卡纯种马为研究对象，分析后发现，KIT上存在的一处错义突变（p.Arg682His）和面部白色标记相关。此外，Hug等^［37］选取一匹有沙比诺表型的德国骑乘矮马分析后，发现KIT上有一处跨越内含子2与部分外显子3的1 273 bp杂合缺失，目前普遍认为该变异会让矮马头部出现大面积白斑，属于候选致病变异。MITF是黑色素细胞发育过程中的主调控基因，会调控下游多个参与色素合成和细胞存活的基因表达^［36］。针对西班牙马开展的相关研究显示，MITF基因下游相隔约29.9 kb的位置存在一处内含子变异（g.20246273C>T）同样被证实和面部白色标记的表型存在关联^［22］。

2.2.2　四肢原始标记

马腿部四肢原始标记，通常指马四肢下端与生俱来且终生稳定的白色被毛区域，是马匹“白章”的重要组成部分。根据白色区域覆盖范围，可细分为管白（Stocking）、系白（Sock）、球节白（Fetlock or sock）、半系白（Pastern）、蹄冠白（Coronet）。除了上述腿部别征，还有黑斑（Ermine）、条纹蹄（Striped hooves）和后蹄白（Heel）等其他别征（图7）。

腿部白章形成的原因，是特定皮肤区域内的黑色素细胞存在缺失，或是功能出现障碍。这类白章的形态特征在胚胎发育早期就已确定，核心机制是神经嵴来源的黑色素母细胞向四肢末端迁移、增殖及最终定植时，存在时间和空间层面的缺陷^［20］。目前学界普遍认为，腿部白色区域的形成，是对应区域在发育关键时间窗口内，黑色素母细胞没能顺利迁入、定居的数量不足或是后续无法存活造成的^［11-14］。腿部白色标记的遗传基础十分复杂，受多个基因控制，属于数量性状范畴。全基因组关联研究（GWAS）已经确定了数个与之相关的关键基因位点。Rieder等^［38］和之后开展的多项研究结果都证明，KIT基因座存在的不同变异，和腿部白章的范围存在明确关联。在瑞士弗朗什-蒙塔涅马这一品种中，研究人员借助连锁不平衡分析，把控制腿部白章的主要数量性状位点，定位到了包含KIT基因的染色体区段内。Hauswirth等^［39］针对溅白表型开展相关研究，该类表型的特征包括腿部存在大范围白章，研究过程中发现MITF和PAX3基因发生突变，是该类表型出现的诱因。研究团队针对239匹马（106匹存在白斑表型，133匹为纯色对照）开展分析后，筛选出MITF和PAX3基因的多个致病变异。这些变异的遗传方式为常染色体显性遗传，携带这些变异的栗毛马（MC1R e/e基因型）的白斑范围相较骝毛马更广，直接印证基础毛色基因（MC1R）对白色标记表型存在修饰作用。Haase等^［40］针对1 077匹弗朗什-蒙塔涅马开展GWAS分析后，识别到7个QTL一共能够解释腿部等部位白色标记评分54%的遗传方差，当中KIT和MITF 2个位点就可以解释26%。本次研究还提出了新的观点，认为KIT和MITF基因的作用存在累加效应，这些位点上累积的突变，会逐步扩大白色标记的覆盖范围。腿部白章的遗传属于多基因共显性模式，对应的遗传力水平比较高^［38］。不过这类白章的最终表型，还会受基础毛色（如MC1R基因型）的修饰作用比较明显，还可能受个体发育阶段局部微环境因素的小幅影响。

3　其他原始标记的类型及其形成机制

3.1　旋毛

旋毛，指的是马被毛内和周边的毛发生长方向不一致的小块区域。马体表任意位置都可能存在的一类呈发散或汇聚状态的毛发斑块，多出现在头部、颈部、胸部、腹部或后膝关节前侧，按图8内容（按左至右顺序）。绝大部分马体表最少存在若干旋毛、玫瑰花结状或漩涡状的毛发区域，这类区域的毛发生长方向会出现改变，这类特征是马被毛的组成部分，长期存在，可作为辅助标记用以辨别马^［18］。

3.2　附蝉

附蝉，通常叫夜眼。该结构参考图9所示，为马四肢内侧接近圆形的角质组织，属腕（跗）枕退化的黑色椭圆形角化物。而且基本找不到两匹附蝉完全相同的马，能找到的概率极低。马进入成年之后均会长出附蝉，一生都保持固定的形态及固定的位置^［18］。

3.3　花斑

马的花斑性状属于一类特殊的网状被毛纹路，被毛上深浅不同的色块相互交错，一般中心位置的颜色比周围更浅，很少出现反向分布的情况（图10）^［20］。这类性状在所有基础毛色的马匹身上都可能出现，骝马的毛发反差明显，这类纹路的辨识度最高，纯黑马身上也存在这类纹路，只是纹理差异比较小。花斑图案不会一直保持不变，在季节更替或者年龄变化都可能让纹路出现变动，纹路形态不会长期固定，不适合当作马个体识别的长期参考标准。花斑的形成机制比较复杂，现阶段经证实的生物学机制主要分为三类。第一类与X染色体上IKBKG基因的突变存在关联。在一个马的家族中，多匹母驹出生后就出现瘙痒类皮肤病变，之后逐步发展为疣状病变与脱毛，同时携带出生时就有的深浅被毛条纹^［41］，经遗传分析验证，该表型属X连锁显性遗传，而完成一匹患病母马的全基因组测序后发现，该个体的X染色体上IKBKG基因携带杂合无义突变（c.184C&gt；T； p.Arg62*），现有研究已在人类色素失禁症患者中发现过该突变，是首个可对应马模型^［42］。第二类由X染色体上MBTPS2基因的特定位点突变（BR1）导致。有研究在美国夸特马的一个家族中，发现了沿颈部、背部和后躯分布的不规则垂直条纹状花斑个体^［43］，完成全基因组测序与单倍型分析后，研究团队在MBTPS2基因的第10内含子区域发现了一个特异性变异（c.1437+4T&gt；C），该变异会让外显子出现异常跳读^［43］。第三类花斑可由嵌合体现象引发，即2个遗传背景不同的胚胎在发育早期融合，形成包含2种细胞群的个体，最终皮肤和被毛上会呈现条纹或斑块状的颜色分布^［20］。生殖细胞一般只来源于融合胚胎中的某一个，这类花斑表型不具备遗传性，是个体发育过程中的偶发情况。马的花斑性状能否显现，直接取决于特定的遗传背景与基础毛色。这类性状在各类马种中出现的概率都很低，本身兼具随机性和复杂性，需要特定基因突变与适配的基础毛色组合，而开展系统性研究的难度比较大。部分花斑马的被毛会同时存在白色条纹或斑驳沙色图案，这类特征的出现，或许和其他毛色的调控机制存在关联^［20］。与犬^［44-46］和牛^［47-49］等其他物种的表现相近，马的部分花斑性状同样由显性基因调控，对基础毛色的依赖让这类性状的表型复杂程度有所提升。

3.4　卷曲被毛

马的卷曲被毛是比较少见的性状，表型呈连续分布状态，现有记录涵盖从轻微波浪状，到极度卷曲的各类情况^{［42，50］}。存在这类性状的马匹，躯干、鬃毛、尾毛甚至耳廓内部的毛发，都带有卷曲特征，卷曲程度会随季节出现比较大的变动：冬季被毛卷曲程度最高，夏季被毛可能只呈波浪状甚至接近平直，让部分个体在温暖季节容易被错认成直毛马。这类马还有个典型特点，每年春季进入换毛期后，冬季体毛、鬃毛和尾毛会同步脱落。多个地理分布差异大、遗传背景不同的马品种，都有该性状记录，不过将其作为主要登记特征的品种仍很少^［20］。卷曲性状的遗传基础比较复杂，现有研究证实至少存在2种遗传机制，第一种属于隐性遗传，由名为Curly Recessive（符号CrRc）的突变位点控制，这类遗传模式可以说明，本身是直毛的马品种群体里偶尔会出现卷毛个体的现象，比如密苏里狐步马、夏尔马中都发现过这类案例，第二种属于显性遗传，对应位点为Curly Dominant（符号CrDC），该显性等位基因存在剂量效应：携带2份CrDC等位基因的纯合子个体，卷曲程度通常比杂合子更明显，显性等位基因CrDC被普遍认为是亚洲卷毛马（特别是洛卡依马品种）与西半球多数卷毛马的主要遗传诱因，尽管现有线索显示西半球可能存在不止一种能引发卷曲性状的显性等位基因^［50］。目前从分子层面研究显性遗传卷曲性状，已经获得了关键突破，现有研究结果确认，角蛋白基因KRT25中存在的一处非同义错义突变，是让绝大多数呈显性遗传模式的卷毛马出现对应表型的核心因素^［51］。角蛋白是组成所有哺乳动物毛发、皮肤结构的核心蛋白成分，该突变会直接改变毛干的物理特性。转录因子SP6基因发生的变异已被研究证实，与一类不伴随多毛症的显性卷曲表型存在关联。后续开展的遗传学分析结果显示，KRT25对应的等位基因，在作用效果上和SP6等位基因相比存在上位性，也就是说，如果个体同时携带KRT25突变，体表就会呈现出由KRT25决定的、更明显还可能伴随局部多毛症（属于毛囊发育异常）的表型；只携带SP6变异的个体，只会出现典型卷毛且不伴随多毛症。研究中发现少数遗传谱系符合显性遗传特征，但未检出KRT25突变的卷毛马，说明可能还有未被发现的其他显性突变位点。和上述显性遗传情况不同，引发隐性遗传的CrRc等位基因到目前为止，还没有在分子层面完成精准定位，也没有明确其具体性质^［51］。图11展示了不同基础毛色背景下生长的卷曲被毛形态。马的卷曲被毛性状遗传模式比较复杂。针对卷毛佩尔什马与直毛佩尔什马开展的杂交试验，以及对卷毛洛卡依种群内交配情况的观察，发现后代性状分离比符合常染色体隐性遗传规律^［52-53］。在统计分析美国巴什基尔卷毛马登记处的育种记录后，得到了不一样的遗传模式：卷毛种马与卷毛母马交配时，后代会同时出现卷毛和直毛个体，该结果更符合常染色体显性遗传的特征^［54-55］。这些看起来相互矛盾的研究结果显示，卷曲被毛的遗传方式可能不由单一机制控制，具体模式可能由特定品种或地理种群的独特基因库背景决定^［53］。比如，研究人员在北美洲马群中观察到的显性卷毛性状，遗传根源可能来自北美野马群体中出现的一种自发突变^［56］。还有，培育美洲巴什基尔卷毛马的过程中，与夸特马、阿帕卢萨马等多个品种开展的杂交，对该品种的血统构成和性状固定有较大影响。目前尚无证据表明，显性（CrDC）和隐性（CrRc）的2种遗传机制在基因座或通路上不存在关联，二者仅独立作用，让相似表型出现。另有研究结果提到，长卷曲被毛的马普遍被认定为低敏动物，对马皮屑过敏的骑手可将这类马作为备选方向^［57-61］。卷曲被毛这一性状不是马特有性状，在犬类^［62-65］、猫类^［66-68］、鼠类^［69-72］、牛类^［73-74］、猪类^［75-76］及甚至人类群体^［77］等多个哺乳动物群体中都存在该性状，这提示了对毛发卷曲机制的研究可能具有比较生物学上的普遍意义。

3.5　腿部羽状毛

动物体表有一类特殊的皮肤衍生物，称为羽状毛，马等哺乳动物身上有分布，鸡、鸽等鸟类身上也能找到，不同物种的羽状毛，在形态结构、发育机制与生物学功能上差别较大^［78-80］。马身上的羽状毛，专门指球节及以上小腿区域长出的细长柔软毛发（图12），属于关键的表型特征之一。该性状可用于品种鉴别，对应的遗传调控方式、发育机制与潜在功能，正得到越来越多的研究关注。多数马都长有浓密修长的鬃毛与尾毛，体表被毛更短且触感顺滑，不同品种甚至不同个体的毛发表型存在较大的变异。就毛发结构而言，以阿哈-捷金马为代表的品种，毛发缺少多数马毛干中普遍存在的髓质空腔，毛干整体异常纤细^［81］。这种结构特点让光线在毛发表面形成特殊折射，能表现出独有的金属光泽，对应的遗传调控机制目前还没有明确结论。马小腿位置的毛发有专门称呼，常被称为“羽状毛”或是“距毛”，属于鉴别马品种的核心性状之一。大部分轻型马的小腿毛发偏短，表面干净，不少挽马和部分地方品种，球节及往上的区域，会长出明显的羽状长毛。这类毛的生长程度和质感跨度很大，从细腻到粗糙都有，不同品种间差异比较大，克莱兹代尔马、夏尔马、弗里斯兰马、吉普赛挽马，还有部分英国本土矮马品种，都将该性状作为主要的外貌特征。就算是同一品种内部，或是分布在不同区域的同一种种群，该性状的具体表现也会出现一定偏差。比如原产地的比利时马，普遍长有清晰的羽状毛，美国培育的该类马品系，小腿大多干净没有这类长毛。对普氏野马的观测显示，在山区野外生存的个体，一般会长出少量羽状毛，迁移舍饲之后，这类特征通常会在几年内逐步消退。这类观测结果可以推测，气候、活动模式这类环境因素，可能和遗传背景一同调控羽状毛的具体表达。该性状是否出现、具体呈现什么形态，确实受遗传因素管控，也能在不同品种中稳定遗传，目前还没有明确其具体的分子遗传机制^［29］。长有发达羽状毛的马匹，尤其是挽用品种，很容易患上慢性进行性淋巴水肿^［82-84］。这种病属于慢性、进行性的不可逆病症，发病后主要影响远端肢体，球节和系部是最常受累的部位，病程初期，局部软组织会出现非凹陷性水肿，同时伴随皮肤增厚与褶皱形成的表现。病情不断发展后，淋巴液中蛋白质长期滞留会引发组织反应，使得患处出现进行性纤维化，皮下组织硬化、形成结节，还常伴随角化过度与皮肤溃疡问题。病情发展到严重阶段，患肢会异常肿大，皮肤粗糙硬化，马匹行动受限，还容易出现继发感染，让患马疼痛不适，福利受比较大的影响，很多时候不得不对其实施安乐死。这种病的核心问题是淋巴管的输送功能存在障碍。浓密的羽状毛，很可能给病原微生物和寄生虫提供藏匿的地方，容易诱发局部慢性皮炎和感染。炎症反复出现会损伤原本就相对脆弱的淋巴管结构，造成淋巴液回流障碍，富含蛋白质的淋巴液会在组织间隙堆积。这种情况会进一步加重局部炎症和组织纤维化，形成恶性循环，最终让患肢出现典型的“象腿”样的病变^［85］。

3.6　无毛

家马的无毛性状（图13）属于比较少见的遗传性状，有特殊的表型特点，还包含关键的遗传学研究信息。不同家马品种出现这类性状时，具体表现并不一致。现有研究中分析较充分、性状表现最具代表性的是阿克哈-塔克马品种里已有记载的“裸驹综合征”。发病幼驹出生时全身近乎没有毛发，还伴随皮肤病变（轻度鱼鳞病），所有发病个体都在幼年期死亡，属于致死性常染色体隐性遗传疾病^［81］。引发该病症的突变点位已经明确，是ST14基因上的一处无义突变（e.388G>T）；该基因编码的丝氨酸蛋白酶，是维持皮肤屏障功能的必需物质^［81］。其他家马品种出现无毛或毛发极稀疏的性状时，严重程度和遗传模式可能各不相同。比如部分迷你马和特定地方品种的家系内，偶尔会出现可存活至成年的“无毛”或“毛发极度稀疏”个体的相关记录。这类案例通常不会伴随“裸驹综合征”同类的致死性皮肤病变，说明控制这类性状的是其他类型的遗传变异，这些变异可能作用于毛发周期调控、毛囊发育或角蛋白结构相关基因，不会引发严重的皮肤屏障缺陷。这类性状的遗传模式可能为隐性或不完全显性，外显率和表达程度还可能受品种遗传背景、修饰基因或环境因素的调控。不同品种间的这种差异，能为育种实践提供实际参考。针对阿克哈-塔克马这类致病基因已经明确的品种，可借助基因检测（如筛查ST14 c.388G&gt；T突变）完成携带者筛查，合理规划配种方案，避免患病后代出生。出现类似性状但遗传基础不明确的品种，要先完成系统的系谱记录和表型精准描述，开展遗传学研究，鉴定其特有的致病突变。明确这些差异后，育种者可区分致死性遗传缺陷与仅影响外观的非致命性状，制定更合理的育种决策，维持品种遗传多样性的同时，控制遗传疾病的传播。

4　马原始标记的研究技术瓶颈与未来研究方向

4.1　表型鉴定与量化瓶颈

当前马原始标记的研究与应用存在两个核心难题，一是基础性描述框架没有统一标准，二是定量化评估工作很难开展。尽管《马匹马皮毛色名称分类方法》《马皮毛色鉴定标准草案》《中国现代养马》《马学》十三大类分类法这类现有体系都针对毛色与原始标记做了明确描述，各马品种协会也在自身登记规范中给出了相关界定，国际马匹护照、赛事识别环节也形成了对应的记录流程，但全球范围内仍未出台专门针对原始标记的单一强制性的统一判定标准。现有体系大多是表型相关术语的集合，核心用途是形态命名与身份识别，还未形成可与现代数量遗传学和基因组选择相衔接的，稳定、可量化和可重复的表型指标体系^［84］。实际操作中，判断原始标记的过程中，像鹰膀的大小、深浅、具体分布范围，虎斑的条数、深浅、宽窄这类特征，目前还是高度依赖经验性的主观视觉评估与定性描述，缺少连续、客观的测量指标^［86］。参考其他物种（如奶牛体况评分^［87］和花纹自动化分析^［88］）的成熟经验，应开发整合高分辨率成像、计算机视觉与几何形态测量学的标准化表型采集与分析平台^［89］。

4.2　遗传机制解析瓶颈

虽已有研究明确Dun位点（TBX3基因）是对原始标记起调控作用的核心因子^［5］，但在实际育种过程中，准确预判不同基因型搭配下的具体表型仍有困难，核心瓶颈体现在：第一，TBX3通过何种机制精准调控黑色素细胞在胚胎背中线等特定区域的迁移与分化，其下游发挥作用的靶基因网络仍不清晰。第二，原始标记的表达会受到MC1R、ASIP等基础毛色相关基因的修饰作用^［22］。这类兼具剂量效应与环境敏感性的上位性互作机制复杂度较高，现阶段还缺少大规模和精细化的“基因型-表型-环境”关联数据库，无法完整绘制这类互作的对应图谱^［90］。这使得分子标记辅助选择在预测具体标记模式时的准确性存在局限，反观其他物种（如荷斯坦奶牛）的毛色基因组预测研究已证实，针对少数大效应基因座控制的性状，依托分子标记的预测能够达到很高精度^［91］。以上研究为马的相关研究明确了方向：解析清楚原始标记的遗传架构，鉴定主效及修饰基因，建立高精度的分子标记辅助选择或基因组选择方案，最终将这一形态学特征转化为可精准操作的育种性状。

4.3　进化与适应性解析瓶颈

早期标记^［92］多和年代久并适应能力好的本土马品种有关联^［29］，开展遗传育种工作时，要把适应性性状变为可利用的育种资源，得先明确这类性状是否和特定的环境适应性基因存在连锁关系，目前的核心难点是，依托现代马品种基因组开展的选择信号分析^［93］，无法判断选择压力是直接作用在标记自身，还是作用在和标记存在连锁关系的其他性状上，比如耐寒性、抗病性都属于这类性状，要理清它实际的适应意义，需要结合古DNA信息^［95］以及景观基因组学分析方法^［96］。

4.4　育种应用转化瓶颈

即使部分遗传机制被阐释清楚，但这类成果向实用育种工具的转化仍存在衔接断层。例如，TBX3基因可能存在除经典Dun等位基因之外的有利稀有变异，目前还缺乏成本低和效率高的功能验证体系。另外，并非所有马品种都存在携带原始标记的个体^［5］，所以还存在样品不足、采样难度大等实际难题^［31-33］。理论上，马体细胞克隆与基因编辑技术虽具备实现的可行性^［97］，但受效率偏低、伦理约束较多等因素限制，尚无法作为常规的功能验证方法使用^［98］。这种情况下，建立依托皮肤类器官或马诱导多能干细胞的高通量体外筛选平台^［99-100］，已是衔接基础研究成果与育种技术创新的迫切需求。可以参考在其他家畜（例如猪^［101］、羊^［102］）中已经成熟应用的类器官与高通量筛选结合的模式，搭建的体外研究体系要能模拟体内微环境、保留个体遗传背景，还要适配大规模自动化操作。后续，选育特定表型性状绝对不能以损害动物福利为前提。这是由于一部分毛色基因具有多效性，比如部分和白斑表型有关的基因变异，会让个体出现先天性感官缺陷。这类情况要求必须从育种源头开始，把已知有害等位基因的筛查加入常规育种检测流程，依托科学的配种计划避开健康风险。

4.5　数据与资源整合瓶颈

全世界的马类种质资源充足^［26］，但针对马原始标记的调研数据零散不全，部分内容甚至完全缺失。出现这类状况不只是数据储备有漏洞，资源管理的思路也存在明显限制。学界设想的“马种质资源基因组+表型组整合数据库”，应可汇集品种信息、地理起源、多维度表型数据（涵盖原始标记在内）、基因组信息与健康数据等多渠道信息，为开展关联分析、等位基因频率变化和追踪与科学育种方案制定提供参考，但目前这一研究领域还没有这类公共数据平台与跨主体协作的统一框架^［103］。当前的国际层面的（如DAD-IS）或是各国自建的种质资源库系统，针对原始标记这类精细表型记载、基因组信息+表型+环境相关数据的关联匹配、数据统一标准水平以及跨机构协作规则等维度，都存在一定缺陷。像蒙古马、河曲马这类珍贵地方马种，身上携带的稳定原始标记，是未受高强度人工选育干预的古老血统，以及适应本地生存环境的直接形态学证明。现在全球化、商业化育种的推广，让马种的遗传背景变得越来越混杂，全面摸排并记录这类标记在地方种群中的分布类型与频率谱，对种质保育来说十分必要。把这些表型信息和全基因组数据匹配后，能准确判断对应古老等位基因的留存情况，跟踪外来基因渗入带来的变化，为判断种群遗传完整性、制定针对性保种方案提供核心参考。

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基金资助

“英才兴蒙”工程团队项目二层次团队，马属动物种质资源创新与遗传改良创新人才团队项目(RS2500000197)