小鼠主动和被动驯服的测定
Summary
驯服在动物包括减少退避反应对人 (被动驯服) 和增加活跃方法对人 (活跃驯服)。在这里, 我们描述了三行为测试 (主动驯服, 被动驯服和保持手测试) 的详细协议, 以单独测量小鼠的主动和被动驯服。
Abstract
家养的动物, 如狗和实验鼠, 显示出高水平的驯服, 这对于人类很容易处理它们很重要。驯服有两个行为成分: 不情愿避免人类 (被动驯服) 和一种接近人类的动机 (主动驯服)。为了量化这些组分在小鼠, 我们以前开发了行为测试为活跃驯服, 被动驯服和愿意停留在人的手, 每设计在3分钟之内完成。所获得的数据用于选择性育种, 每代分析大量小鼠。活动驯服测试测量鼠标的移动对人的手和它参与的接触。被动驯服测试测量老鼠容忍人类接触的时间长短。在手持测试中, 鼠标放在人的手上, 用手的拇指慢慢地接触;动物保持在手上的时间长短被测量。在这里, 我们描述的测试设置和仪器, 解释程序, 并讨论适当的数据分析。最后, 我们解释了如何解释结果。
Introduction
在驯化过程中选择育种改变了驯养动物的特性, 使其更好地适应人类生活1,2,3。”驯服” 是家养动物观察到的一种常见的行为特征。动物驯服的选择性育种研究揭示了它们在驯化过程中的表型变化。在一项著名的研究中, 狐狸有选择地繁殖为驯服和一组狐狸, 展示了高水平的驯服建立了2。狐狸还显示了其他表型变化, 包括形态学, 繁殖, 大衣颜色和生理特性。驯服的选择性育种是一种流行的实验动物, 可以帮助揭示在驯化过程中各种表型变化的机制。
驯服有二个行为组分: 活跃方法对人 (活跃驯服) 和减少在人的退避 (被动驯服)4。在以前的一项研究中, 我们建立了三项行为测试来表征小鼠的驯服水平: 主动驯服, 被动驯服, 以及手头的测试5。第一个测试的目的是通过测量其自发方法对人类的潜伏期和与人类手接触的时间, 来量化老鼠的活动驯服。第二个测试是为了量化被动驯服通过测量老鼠容忍被人的手接触的时间。该试验旨在量化行为避免被人的手轻轻抚摸。这三项评估只需要一个露天设备、一台数码相机和一双大镊子。它们可以按顺序在3分钟内完成, 以便每天收集大量数据。
在前一项研究中, 我们用一系列的近交系小鼠菌株对驯服行为进行了表征和比较:10 株野生菌株, 一只日本奇特的老鼠源菌株, 六株实验室菌株5。大多数驯化菌株的被动驯服明显高于野生菌株, 但活性驯服在两组间没有差异。从这些结果, 我们得出结论, 驯化的老鼠是实验室菌株的创始人主要选择他们的被动驯服, 但不为活跃的驯服, 在他们的繁殖历史。
我们接下来进行选择性育种与八野生小鼠菌株, 以产生一个基因异构人口6。我们选择了在主动驯服试验中得分高的动物, 并成功地增加了他们的活跃驯服在连续世代, 与对照组相比。这一结果表明, 试验可靠地测量小鼠驯服。
在这里, 我们描述了使用三行为测试测量行为指数的综合方法。首先, 我们解释了设置和必要的设备。接下来, 我们详细介绍了运行实验的分步过程, 通过视频收集数据, 并使用我们开发的免费软件分析所说的数据。最后, 给出了对照组选择性饲养小鼠池的典型结果。
Protocol
Representative Results
Discussion
代表的结果包括九行为指数从主动驯服, 被动驯服, 和停留在手的测试。对照组的分数比较显示驯服明显差异。结果表明, 三试验对小鼠驯服的测定是有效的。
动物的驯服水平很难从经验上量化。对鹿、小鼠和大鼠8、9、10驯服的评价方法进行了研究。然而, 这些方法并没有分别量化主动和被动驯服。在以前?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了资助的科学研究 (KAKENHI) 支持: 15H05724, 16H01491 和15H04289。
Materials
| open-field apparatus | O’Hara & Co. Ltd. | OF-3102 | 400×400×400 mm, grayish polyvinylchloride |
| compact digital camera | Ricoh Company, Ltd. | CX-5 | production in the company is over |
| latex pure gloves | AS ONE | BioLab, IKG-8002 | |
| stopwatch | SEIKO | SSBJ018 | |
| Iodophor sanitizer | Ecolab G.K. (CLEA Japan) | CL-4123 | Mikro Klene |
References
- Albert, F. W., et al. Phenotypic differences in behavior, physiology and neurochemistry between rats selected for tameness and for defensive aggression towards humans. Hormones and Behavior. 53 (3), 413-421 (2008).
- Belyaev, D. K. Destabilizing selection as a factor in domestication. Journal of Heredity. 70 (5), 301-308 (1978).
- Trut, L. Early canid domestication: the farm-fox experiment. American Scientist. 87 (2), 160-169 (1999).
- Price, E. O. . Animal Domestication and Behavior. , (2002).
- Goto, T., Tanave, A., Moriwaki, K., Shiroishi, T., Koide, T. Selection for reluctance to avoid humans during the domestication of mice. Genes, Brain and Behavior. 12 (8), 760-770 (2013).
- Matsumoto, Y., et al. Selective breeding and selection mapping using a novel wild-derived heterogeneous stock of mice revealed two closely linked loci for tameness. Scientific Reports. 7, 4607 (2017).
- Koide, T., Goto, T., Takano-Shimizu, T. Genomic mixing to elucidate the genetic system of complex traits. Experimental Animals. 61 (5), 503-509 (2012).
- Albert, F. W., et al. Genetic architecture of tameness in a rat model of animal domestication. 유전학. 182 (2), 541-554 (2009).
- Cottle, C. A., Price, E. O. Effects of the nonagouti pelage-color allele on the behavior of captive wild Norway rats (Rattus norvegicus). Journal of Comparative Psychology. 101 (4), 390-394 (1987).
- Hayssen, V. Effects of the nonagouti coat-color allele on behavior of deer mice (Peromyscus maniculatus): a comparison with Norway rats (Rattus norvegicus). Journal of Comparative Psychology. 111 (4), 419-423 (1997).
- Arakawa, T., et al. A male-specific QTL for social interaction behavior in mice mapped with automated pattern detection by a hidden Markov model incorporated into newly developed freeware. Journal of Neuroscience Methods. 234, 127-134 (2014).
