基于線粒體DNA探究遼東灣斑海豹的遺傳多樣性.pdf

1、斑海豹Phoca largha主要分布于北冰洋的波弗特海、楚科奇海及北太平洋的白令海、鄂霍次克海、日本海和中國沿海，具有重要經(jīng)濟、科研、醫(yī)學和觀賞價值，是已知鰭腳類動物中惟一能在我國進行繁殖的種類，其繁殖區(qū)位于遼東灣結冰區(qū)，是世界上8個斑海豹繁殖區(qū)中最南端的一個。在我國捕獵斑海豹已有近千年的歷史，過量捕獵導致了種群數(shù)量的嚴重下降。目前，渤海海域圍堤、養(yǎng)殖、石油開采、港口建設等日益展開，海域生態(tài)環(huán)境受到了極大的影響，特別是近幾年在黃渤海海

2、域興起的“漁家樂”，其重要項目之一就是觀賞斑海豹。此外，全國各地動物園、水族館、海底世界、極地世界為滿足參觀者及不斷補充動物的需求，每年均要活捕一定數(shù)量的斑海豹進行人工飼養(yǎng)。以上這些因素都對斑海豹的棲息與繁殖構成了很大影響，導致其自然種群數(shù)量急劇下降，目前估計僅1000頭左右。斑海豹已于2007年由原來的Ⅱ級升格為我國Ⅰ級重點保護動物。 本文鑒于迄今國內(nèi)外尚未見到利用分子生物學手段對遼東灣斑海豹進行保護遺傳學研究的情況，以遼東灣

3、20頭斑海豹樣本為研究對象，對其線粒體DNA控制區(qū)序列進行分析，查明其在遺傳水平上是否已經(jīng)瀕臨滅絕，種群的持續(xù)發(fā)展能力如何。同時，斑海豹是越海區(qū)遷徙的海獸，但是目前對于遼東灣斑海豹的遷徙路線尚不清楚，以前有人推測每年冬季是從日本海域遷徙到遼東灣進行繁殖，本研究通過與已發(fā)表的日本北海道海域斑海豹相應序列進行分子水平比較，分析它們之間的地理種群關系及其進化歷史中種群變化情況，為遼東灣斑海豹的保護工作提供科學依據(jù)。 1.從20頭遼東灣

4、斑海豹樣本中檢測到10個變異位點，定義了9個單倍型。用BioEdit，ClustalX，DnaSP等軟件分析后得出其單倍型多樣性(h) 和核苷酸多樣性 (π) 分別為0.8579+/-0.0611和0.00336l+/-0.002227，表明當前遼東灣斑海豹種群的遺傳多樣性水平很低，為防止遺傳多樣性的進一步喪失，應遏制海洋環(huán)境惡化的趨勢及嚴厲打擊猖撅的偷獵活動。 2.對所有已發(fā)表和本實驗中的樣本包括日本(57個)，阿拉斯加(1個

5、)和中國遼東灣(共15個：本實驗9個；韓家波等(未發(fā)表)GenBank上6個)的單倍型所構建的NJ和MP系統(tǒng)發(fā)育樹表明，惟一的阿拉斯加斑海豹單倍型與處于基位的日本單倍型聚類在一起，所有的遼東灣斑海豹單倍型都是由處于基位的日本單倍型衍化而來，顯示出遼東灣斑海豹較短的種群發(fā)展史，而僅考慮遼東灣樣本時，系統(tǒng)發(fā)育樹表明單倍型LD9和LD2是遼東灣種群中相對原始的祖先型； 3.A：MOVA分析顯示，遼東灣斑海豹種群與日本北海道海域附近的斑

6、海豹種群已產(chǎn)生了顯著的遺傳分化，分化程度為6.86﹪～25.33﹪(Fst=0.253，φst=0.067，P=0)，所以，兩種群之間沒有基因交流。同時，也推翻了前人推測每年遼東灣斑海豹是從日本海遷徙來繁殖的觀點。 研究結果表明，其種群的生存狀況已岌岌可危。推測遼東灣斑海豹種群遺傳多樣性水平較低的可能原因是由于獵捕導致種群數(shù)量的嚴重減少，與其他繁殖區(qū)沒有或很少有基因交流，采樣數(shù)量較少和采樣的偏差，或是種群的歷史變動因素，如瓶頸效