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

1、朱鹮(Nipponia nippon)是我國(guó)特有的瀕危鳥(niǎo)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(duì)繁殖個(gè)體的后代。為了制定有效的保護(hù)策略,本研究同時(shí)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(hù)飼養(yǎng)中心和樓觀臺(tái)野生動(dòng)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(diǎn),同時(shí)利用這些位點(diǎn)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(gè)克隆,得到120個(gè)陽(yáng)性克隆。隨機(jī)抽取其中60個(gè)克隆,經(jīng)測(cè)序得到35個(gè)含微衛(wèi)星重復(fù)的序列,其中30個(gè)序列可供設(shè)計(jì)微衛(wèi)星引物。21對(duì)引物能成功擴(kuò)增出預(yù)期大小的產(chǎn)物。對(duì)這21對(duì)引物進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)后,最終獲得11對(duì)多態(tài)性微衛(wèi)星引物。 2.選用的13個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn),11個(gè)位點(diǎn)選自本研究的結(jié)果,另2個(gè)位點(diǎn)選自其它文獻(xiàn)。其中文獻(xiàn)中的一個(gè)位點(diǎn)對(duì)所有朱鹮樣品擴(kuò)增結(jié)果全為雜合子,本實(shí)驗(yàn)篩選的其中一個(gè)位點(diǎn)因鬼影帶存在錯(cuò)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(gè)位點(diǎn)。 3.11對(duì)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(guò)嚴(yán)重的瓶頸效應(yīng)密切相關(guān)。11對(duì)多態(tài)性微衛(wèi)星引物的累積個(gè)體識(shí)別率達(dá)99.98％。因此,這些微衛(wèi)星標(biāo)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(gè)體篩選。 4.11個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn),在朱

4、鹮野生種群中(n=9),共檢測(cè)到27個(gè)等位基因,4個(gè)私有基因全部存在于野生種群中,平均每個(gè)位點(diǎn)等位基因數(shù)為2.45個(gè),平均期望雜合度為0.499。在洋縣種群和樓觀臺(tái)種群中(n=48),都檢測(cè)到23個(gè)等位基因,平均每個(gè)位點(diǎn)等位基因數(shù)為2.091個(gè),平均期望雜合度分別為0.383和0.378。t檢驗(yàn)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(tái)種群(P=0.007)。因此,三個(gè)朱鹮種群的遺傳多樣性水平排序?yàn)椋阂吧N

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

6、-野生類群”,而不是預(yù)期中的沒(méi)有產(chǎn)生分化的一個(gè)種群或分為了野生種群與洋縣-樓觀臺(tái)種群。種群分配測(cè)試結(jié)果顯示,錯(cuò)誤分配只出現(xiàn)在“樓觀臺(tái)類群”或“洋縣-野生類群”內(nèi),而將個(gè)體分配到“樓觀臺(tái)類群”或“洋縣-野生類群”的正確率達(dá)到了100％。 6.遺傳混合分析顯示,洋縣種群和樓觀臺(tái)種群已產(chǎn)生了種群內(nèi)分化(YX1,YX2：LGT1,LGT2),且樓觀臺(tái)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(tái)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(shuō)明,朱鹮的野生種群、洋縣種群和樓觀臺(tái)種群在遺傳上已經(jīng)分化為兩個(gè)不同的類群：(1)：樓觀臺(tái)類群；(2)：洋縣-野生類群。 8.樓觀臺(tái)種群建于2002年,是在洋縣圈養(yǎng)種群分出的30對(duì)朱鹮的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的,只經(jīng)過(guò)了短短的5年時(shí)間,它們之間就在遺傳上產(chǎn)生了分化,且這兩個(gè)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(hù)建議： 1)在建立一個(gè)新的

8、人工圈養(yǎng)種群時(shí),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(gè)體作為建群者,彌補(bǔ)在種群發(fā)展過(guò)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(duì)適合指數(shù)和親緣關(guān)系值制定合理的繁殖計(jì)劃。運(yùn)用好這些軟件,管理者才能選擇親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的,遺傳結(jié)構(gòu)合理的個(gè)體進(jìn)行繁殖配對(duì),從而避免在