高原鼠兔地理種群的遺傳多樣性與遺傳分化.pdf

1、高原鼠兔(Ochotonacurzoniae)是青藏高原特有的一種植食性小哺乳動物，在青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中起著重要作用，同時也是該地區(qū)危害最為嚴(yán)重的優(yōu)勢物種之一。本研究采用其近緣物種—北美鼠兔(Ochotonaprinceps)的七個微衛(wèi)星位點分析六個高原鼠兔地理種群的遺傳多樣性與遺傳分化，探討地理距離、海拔和道路等因素對其遺傳變異和形態(tài)變異的影響。主要研究結(jié)果如下：六個高原鼠兔地理種群的體重、體長、耳長和后足長在種群間的

2、差異達到極顯著水平(p＜0.01)；就各個種群來看，海晏HY種群(Haiyanpopulation)與其余五個種群間的所有性狀均有極顯著差異(p＜0.01)；西大灘AE種群(XidatanAEpopulation)與西大灘AW種群(XidatanAWpopulation)間，西大灘BE(XidatanBE)和西大灘BW種群(XidatanBWpopulation)間的所有性狀均無顯著差異(p＞0.05)；昆侖KL種群(Kunlunpop

3、ulation)與西大灘BW種群間的體長、耳長和后足長性狀無顯著差異(p＞0.05)，與西大灘BE種群間的體長和耳長性狀無顯著差異(p＞0.05)，而與其余種群間的所有性狀均有差異。各形態(tài)性狀變異系數(shù)(CV)大小依次為體重＞耳長＞體長＞后足長；各種群形態(tài)變異系數(shù)大小依次為海晏HY種群＞昆侖KL種群＞西大灘AE種群＞西大灘AW種群＞西大灘BE種群＞西大灘BW種群。 高原鼠兔遺傳多樣性分析結(jié)果顯示，七個微衛(wèi)星位點擴增出的等位基因(N

4、a)為2.00～27.00個，有效等位基因(Ne)為1.70～16.34個。多態(tài)信息含量(PIC)為0.3107(位點OCP1)～0.7958(位點OCP7)，有兩個高度多態(tài)位點(位點OCP7、OCP8)，其余為中度多態(tài)位點；各位點的觀測雜合度(Ho)和期望雜合度(He)分別為0.3314～0.9645和0.4130～0.9416；Ho平均值為0.5943，He平均值為0.5712，說明高原鼠兔的遺傳多樣性處于中等水平。固定系數(shù)(F)平

5、均值為-0.0369，其中有三個位點(OCP1、OCP2、OCP3)的固定系數(shù)大于0，其余四個位點(OCP4、OCP7、OCP8、OCP9)的固定系數(shù)小于0，說明高原鼠兔自然種群中雜合子個體偏多。各位點的基因分化系數(shù)(Fst)分布范圍為0.0526～0.1829之間，平均為0.1001，即有約10.01％的變異存在于種群間，而89.99％的變異存在于種群內(nèi)部，說明高原鼠兔的遺傳變異主要在種群內(nèi)部產(chǎn)生。分別對七個位點和四個種群的Hardy

6、-Weinberg平衡檢驗表明，位點OCP4、OCP7和OCP9表現(xiàn)出極顯著的不平衡(p＜0.01)，其余位點均呈遺傳平衡；西大灘AE、西大灘AW、西大灘BE和西大灘BW四個種群顯著偏離平衡(p＜0.05)，海晏HY和昆侖KL種群呈遺傳平衡。 對六個高原鼠兔地理種群的遺傳多樣性與遺傳分化的研究表明，海晏HY種群的多態(tài)信息含量和期望雜合度均最高，昆侖KL種群的多態(tài)信息含量、期望雜合度及觀測雜合度均最低，但非參數(shù)檢驗結(jié)果顯示，六個種

7、群之間的遺傳多樣性水平并無顯著差異(p＞0.05)。同時，形態(tài)特征變異系數(shù)與遺傳多樣性參數(shù)之間無顯著相關(guān)性(p＞0.05)。海晏HY種群與其余五個種群的基因分化系數(shù)(Fst)為0.0927～0.1232，平均為0.1023；基因流(Nm)為1.7792～2.4459，平均為2.2197，均達到了中度分化水平；另五個種群之間基因分化系數(shù)為0.0214～0.0587，平均為0.0403；基因流為4.0085～11.4058，平均為6.542

8、3，幾乎沒有分化。遺傳距離(GD)及UPGMA聚類分析的結(jié)果與遺傳分化系數(shù)基本一致，海晏種群與其余五個種群遺傳距離平均為0.3025，而其余五個種群間遺傳距離平均為0.0889。聚類分析的結(jié)果是六個種群分為兩大支，西大灘BW種群首先與昆侖KL種群聚類，隨后依次與西大灘AW、西大灘BE、西大灘AE種群聚類，而海晏HY種群獨自為一類。MantelTest結(jié)果顯示，地理距離與遺傳距離及基因分化系數(shù)顯著相關(guān)。 分析海拔與種群遺傳多樣性及

9、遺傳變異的關(guān)系，結(jié)果表明，海拔最低的海晏HY種群的多態(tài)信息含量和期望雜合度都是最高的，而海拔最高的昆侖KL種群的多態(tài)信息含量、期望雜合度及觀測雜合度都是最低的，西大灘AW和西大灘BW種群各項參數(shù)相差不大。非參數(shù)樣本分析結(jié)果顯示，四個種群的遺傳多樣性參數(shù)無顯著差異(p＞0.05)，說明海拔與遺傳多樣性之間沒有顯著的相關(guān)性，遺傳多樣性參數(shù)和形態(tài)變異系數(shù)之間也無顯著相關(guān)性(p＞0.05)。 分析青藏公路對高原鼠兔種群遺傳多樣性與遺傳變

10、異的影響，結(jié)果表明，公路西側(cè)種群的遺傳多樣性參數(shù)高于公路東側(cè)種群，但非參數(shù)樣本檢驗結(jié)果顯示，四個種群的遺傳多樣性參數(shù)間無顯著差異(p＞0.05)。同時，遺傳多樣性參數(shù)與形態(tài)變異系數(shù)間無顯著相關(guān)性(p＞0.05)。公路同側(cè)種群間平均遺傳距離為0.0808，基因分化系數(shù)為0.0357，基因流為7.2170；異側(cè)種群間遺傳距離為0.1037，遺傳分化系數(shù)為0.0443，基因流為5.4235。聚類結(jié)果也是公路東側(cè)和西側(cè)的種群分別聚為一類。說明青