科学公开课（2）：不止黑白——棕色大熊猫毛色变异之谜

摘要：课程概要：大熊猫都是黑白配色吗？秦岭山系中生活着罕见大熊猫变种——棕色大熊猫。研究发现，棕色大熊猫的独特毛色源于遗传突变，具体是Bace2基因的缺失突变导致黑色素沉积异常，使原本的黑色毛发呈现棕色。此外，研究还揭示了棕色大熊猫毛色变异的秘密，包括色素含量、黑素

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主讲人：胡义波

中国科学院动物研究所

当我们提到大熊猫

黑白相间的经典形象

便会立刻跃然脑海

然而，你是否知道？

在秦岭山系

存在着一种极为罕见的

大熊猫变种

——棕色大熊猫

如同自然界的珍稀宝藏

等待着我们去探索

课程概要：大熊猫都是黑白配色吗？秦岭山系中生活着罕见大熊猫变种——棕色大熊猫。研究发现，棕色大熊猫的独特毛色源于遗传突变，具体是Bace2基因的缺失突变导致黑色素沉积异常，使原本的黑色毛发呈现棕色。此外，研究还揭示了棕色大熊猫毛色变异的秘密，包括色素含量、黑素体数量和结构等方面的差异。棕色大熊猫的发现和研究不仅增进了我们对这一珍稀物种的认识，也让我们感受到自然界的奇妙和无限探索的价值。

《揭秘自然·解码生物多样性》公开课由中国科学院昆明动物研究所、中国动物学会科普工作委员会与云南广播电视台联合创制，携手10位杰出科学家，共同探索生命密码，领略生物多样性的无穷奥秘。

01 秦岭山系棕色大熊猫的发现

自1985年第一只棕色大熊猫丹丹在野外被发现以来，秦岭山系已经记录到了7例棕色大熊猫的实体或照片。2009年救助的棕色雄性大熊猫幼崽“七仔”，更是让无数人为之惊叹。

02 棕色大熊猫的毛色之谜

棕色大熊猫的独特毛色一直是科学家和大众热议的焦点。为解开这个谜团，科学家们踏上了漫长的探索之路。通过显微观察，他们惊奇地发现，棕色毛发内的色素含量明显少于黑色毛发，而且棕色毛发中的黑素体数量和截面积都显著小于黑色毛发，存在着大量结构散乱的缺陷型黑素体。

03 遗传突变的揭秘

进一步的研究揭示了棕色大熊猫毛色变异的秘密——遗传突变。科学家们通过先进的技术手段，构建了一只秦岭雄性大熊猫染色体水平的三代基因组，并以此为基础，解析了大熊猫的SNP、短插入/缺失变异、长结构变异等遗传信息。经过严格的筛选和验证，他们最终锁定了一处影响蛋白质编码序列的突变位点，这个位点所在的基因Bace2，正是与动物毛色相关的关键基因。

Bace2基因的功能与影响Bace2基因在黑色素沉积过程中起着至关重要的作用。它负责剪切PMEL蛋白，从而影响黑色素纤维附着垫的形成和黑素体的数量和大小。然而，在棕色大熊猫中，Bace2基因发生了缺失突变，导致它不能正常剪切PMEL蛋白，进而影响了黑色素的正常沉积和黑素体的形成。这种变化使得原本的黑色毛发呈现棕色，从而形成了我们看到的棕色大熊猫。