朱鹮多態(tài)性微衛(wèi)星位點的篩選及物種的遺傳多樣性研究.pdf

1、朱鹮(Nipponia nippon)是我國特有的瀕危鳥類物種。目前野生種群和圈養(yǎng)種群共有朱鵑約800只,均為1981年在洋縣重新發(fā)現(xiàn)的兩對繁殖個體的后代。為了制定有效的保護策略,本研究同時采集了朱鹮野生種群和圈養(yǎng)種群的樣品(包括陜西洋縣救護飼養(yǎng)中心和樓觀臺野生動物搶救飼養(yǎng)中心),篩選朱鹮本物種的多態(tài)性微衛(wèi)星位點,同時利用這些位點深入地分析了朱鹮的種群遺傳多樣性和種群結(jié)構(gòu)。本研究得到的主要研究結(jié)果為： 1.本研究采用磁珠富集法,

2、篩了2000個克隆,得到120個陽性克隆。隨機抽取其中60個克隆,經(jīng)測序得到35個含微衛(wèi)星重復(fù)的序列,其中30個序列可供設(shè)計微衛(wèi)星引物。21對引物能成功擴增出預(yù)期大小的產(chǎn)物。對這21對引物進行多態(tài)性檢測后,最終獲得11對多態(tài)性微衛(wèi)星引物。 2.選用的13個微衛(wèi)星位點,11個位點選自本研究的結(jié)果,另2個位點選自其它文獻。其中文獻中的一個位點對所有朱鹮樣品擴增結(jié)果全為雜合子,本實驗篩選的其中一個位點因鬼影帶存在錯判,且顯著偏離哈溫平

3、衡。因此,在朱鹮遺傳多樣性分析中放棄了這兩個位點。 3.11對多態(tài)性微衛(wèi)星引物的多態(tài)信息含量(polymorphic information content,PIC)值,最低為0.196,平均為0.323。多態(tài)信息含量偏低與朱鹮經(jīng)歷過嚴重的瓶頸效應(yīng)密切相關(guān)。11對多態(tài)性微衛(wèi)星引物的累積個體識別率達99.98％。因此,這些微衛(wèi)星標記可以被用于朱鹮圈養(yǎng)種群的遺傳譜系構(gòu)建和重引入奠基種群的個體篩選。 4.11個微衛(wèi)星位點,在朱

4、鹮野生種群中(n=9),共檢測到27個等位基因,4個私有基因全部存在于野生種群中,平均每個位點等位基因數(shù)為2.45個,平均期望雜合度為0.499。在洋縣種群和樓觀臺種群中(n=48),都檢測到23個等位基因,平均每個位點等位基因數(shù)為2.091個,平均期望雜合度分別為0.383和0.378。t檢驗表明,野生種群的平均期望雜合度顯著高于洋縣種群(P=0.005)和樓觀臺種群(P=0.007)。因此,三個朱鹮種群的遺傳多樣性水平排序為：野生種

5、群>洋縣種群>樓觀臺種群。 5.BAPS(Bayesian Analysis of Population Structure)軟件在未知種群信息的前提下對107個朱鹮個體進行類群分析,發(fā)現(xiàn)這些朱鹮個體被分為7個類群(LGT1,LGT2,YX1,YX2,YX-Wild1,YX-Wild2和Wild)。用POPULATION軟件構(gòu)建無根鄰接樹,結(jié)果顯示不論在個體水平還是在類群水平上,都支持分為兩個獨立的類群,即“樓觀臺類群”和“洋縣

6、-野生類群”,而不是預(yù)期中的沒有產(chǎn)生分化的一個種群或分為了野生種群與洋縣-樓觀臺種群。種群分配測試結(jié)果顯示,錯誤分配只出現(xiàn)在“樓觀臺類群”或“洋縣-野生類群”內(nèi),而將個體分配到“樓觀臺類群”或“洋縣-野生類群”的正確率達到了100％。 6.遺傳混合分析顯示,洋縣種群和樓觀臺種群已產(chǎn)生了種群內(nèi)分化(YX1,YX2：LGT1,LGT2),且樓觀臺種群內(nèi)的分化程度高于洋縣種群。 7.分子變異分析(AMOVA)的結(jié)果顯示：“樓觀

7、臺類群”和“洋縣-野生類群”已發(fā)生了顯著的分化(P<0.001)。以上結(jié)果說明,朱鹮的野生種群、洋縣種群和樓觀臺種群在遺傳上已經(jīng)分化為兩個不同的類群：(1)：樓觀臺類群；(2)：洋縣-野生類群。 8.樓觀臺種群建于2002年,是在洋縣圈養(yǎng)種群分出的30對朱鹮的基礎(chǔ)上建立起來的,只經(jīng)過了短短的5年時間,它們之間就在遺傳上產(chǎn)生了分化,且這兩個種群都產(chǎn)生了種群內(nèi)分化?；谝陨涎芯拷Y(jié)果,我們提出如下保護建議： 1)在建立一個新的

8、人工圈養(yǎng)種群時,管理者首先必須調(diào)查建群者的遺傳背景,選擇遺傳多樣性豐富,遺傳結(jié)構(gòu)合理的個體作為建群者,彌補在種群發(fā)展過程中遺傳多樣性的丟失,以保證種群更好的發(fā)展。 2)用科學(xué)的管理方法管理人工圈養(yǎng)種群。管理者應(yīng)該利用SPARKS軟件做好譜系記錄工作,并結(jié)合MateRx軟件和PM2000軟件分別給出的配對適合指數(shù)和親緣關(guān)系值制定合理的繁殖計劃。運用好這些軟件,管理者才能選擇親緣關(guān)系較遠的,遺傳結(jié)構(gòu)合理的個體進行繁殖配對,從而避免在