基于分子生物学的岩羊个体迁移扩散研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:jrwal
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扩散是生物个体之间相互远离的单线性运动,是生物的基本特征之一,对种群的分布、动态及遗传结构等方面均有重要影响。尤其是当种群内个体密度增加、食物及栖息资源不足的情况下,扩散对于这个物种的种群动态及种群发展都有着重要的意义。岩羊(Pseudois nayaur)被列为国家二级保护动物,属偶蹄目牛科羊亚科岩羊属,主要分布于青藏高原及其毗邻地区,是青藏高原特有种。研究区域选择在宁夏贺兰山自然保护区,贺兰山周围被沙漠还有城市和河流所阻断,这使得贺兰山地区相当于一个“大陆岛屿”,其贺兰山岩羊种群是一个特殊的边缘种群;而且近年来岩羊种群数量剧增,在如此一个没有个体输入输出的封闭的环境和个体数量剧增的情况下研究岩羊种群如何扩散对保护和管理该物种具有重要的意义。本文通过相关分子技术手段(微卫星基因分型用于个体识别、牙釉蛋白基因用于鉴别个体性别等)和宏观分析(最小凸多边形法估计个体家域、生境因子差异性分析等)研究相结合对贺兰山保护区南端甘沟区域的岩羊扩散模式进行了研究,研究结果如下:一、粪便DNA微卫星引物的筛选我们此次共筛选出在岩羊粪便样品中能稳定扩出的十对微卫星引物,其中9对用于本实验识别岩羊个体(除BOVILS52)。本实验岩羊粪便中筛选到的微卫星位点大小都在100bp~200 bp左右(属于微卫星大小范围),且多态性较好。这说明各位点在不同个体之间差异明显,适合做岩羊的遗传多样性和个体识别的研究。运用这9对引物我们在本研究提取成功的222份粪便样品中,成功识别出183个岩羊个体。二、遗传多样性分析统计结果表明,在9个微卫星位点中,总共检测到了49个等位基因。等位基因数最少的为3个(BL42),最多的为9个(BMS2461),平均为5.44个。各位点基因杂合度介于0.26~0.95,平均杂合度为0.48,要高于濒危或经过建群者效应和瓶颈效应的有蹄类;各位点多态信息含量介于0.23-0.68之间,平均为0.48,可见研究地区岩羊的微卫星多态性并不贫乏,而是处于遗传多样性的中间水平。三、性别鉴定及亲子关系分析我们采用牙釉蛋白基因来鉴定岩羊的性别,根据性别鉴定结果,183只个体中有93只雌性个体和90只雄性个体,雌雄比为93:90=1.03:1,符合贺兰山岩羊的性别组成;亲子关系的分析中,我们共鉴定出17组具有亲子关系的父母子,没有发现鉴定出的子代作为亲本继续繁殖的,我们在此做了假设,有可能是先前扩散在周围的子代个体在性成熟后全部扩散至更远的区域。四、亚群组成及性比我们把采样点划分为四个亚群家域,并对各亚群家域的生境做了差异性分析,发现除了食物丰富度和人为干扰距离无差异外,其余均有显著差异,两两比较发现,B亚群所在区域与其他三个亚群区域的生境差异较大。其中D亚群所在区域雄性个体居多,分析D亚群所在区域的生境后,发现与其他研究报道的雄性对生境的需求一致。四个亚群区域岩羊个体的性比分别为:A亚群共33只个体,性比为早:♂=25:8=3.13:1;B亚群共48只个体,性比为早:♂=24:24=1:1;C亚群共46只个体,性比为♀:♂=24:22=1.09:1;D亚群共56只个体,性比为早:♂=20:36=0.56:1。可以看出,A亚群是以雌性个体为主,这些雌性个体没有被发现作为母本出现在亲子关系中,我们假设这些雌性个体是未成功参与繁殖并且留在发情集群区域的雌性个体。D亚群的雄性个体居多,在亲子关系的鉴定中,17个父本中有10个来自D亚群。这说明在非繁殖季节,D亚群区域是雄性群的主要聚集地。五、迁移扩散分析由研究结果可知,研究区域内的四个亚群均有个体间的交流,且雌雄两性个体均会扩散出母亲亚群,也就是说本研究所得结果是岩羊没有偏性扩散的机制。雌雄个体均从母亲群中迁出也说明了岩羊个体扩散可能是食物资源或密度制约导致;研究中还发现雌雄子代个体均有迁入亲代父本所在亚群的情况,如果雌性子代个体不进一步迁移的话,这可能表明近亲繁殖不是导致扩散的主要原因,岩羊个体间可能有某种识别机制;如果雌性个体性成熟后继续迁移,那就表明生存资源的压力和避免近亲繁殖共同导致了岩羊个体的扩散行为的发生。另外,雌雄个体对生境因子的偏好不同会决定其迁出后所选择的新家域生境的不同。
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