草鱼野生和养殖群体间遗传变异的微卫星分析

运用微卫星标记对江苏境内草鱼(Ctenopharyngodon idella)一个野生群体(邗江群体)和两个养殖群体(淡水中心群体和无锡前洲群体)遗传多样性进行了分析。在10个座位中，每个座位检测到的等位基因数2～8个。有效等位基因数、多态信息含量、期望杂合度、平均表观杂合度均以邗江草鱼野生群体最高，分别为3.9、0.506 8、0.693 9、0.7；无锡前洲草鱼养殖群体最低，分别为2.2、0.179 6、0.523 5、0.528 6；淡水中心草鱼养殖群体各参数均介于两者之间，分别为3.5、0.290 2、0.541 8、0.542 9。以上结果表明：草鱼野生群体遗传多样性更为丰富，而草鱼养殖群体存在杂合度降低，遗传多样性下降的现象。邗江草鱼野生群体与淡水中心草鱼养殖群体和无锡前洲草鱼养殖群体间遗传分化系数分别为0.219和0.246，而两个草鱼养殖群体间遗传分化系数为0.034。这表明草鱼野生群体与草鱼养殖群体间分化严重，而草鱼养殖群体间分化微弱。各座位分化程度的χ2检验结果表明，10个座位中有GM18、MFW1-1、MFW1-2三个座位群体间分化达到极显著水平，GM03-2、MFW5两个座位群体间分化差异显著，其他座位分化不显著。针对每个座位对各群体进行Hardy-Weinberg平衡检验发现：由于草鱼养殖群体在GM03-1、GM03-2、GM18三个位点杂合子缺失，草鱼野生群体在位点GM19杂合子过剩而严重偏离平衡。实验表明：近交容易引起草鱼遗传多样性下降，纯合速度加快。     

三疣梭子蟹增养殖过程对野生种群的遗传影响——以海州湾为例

为探明三疣梭子蟹人工增殖与养殖活动对野生资源的遗传影响,本文利用20对SSR引物对海州湾三疣梭子蟹野生群体与两个养殖群体进行群体遗传结构和遗传分化研究。结果表明,野生种群遗传多样性明显高于养殖群体,其群体杂合度Ho为0.8509,而两个养殖群体的杂合度Ho分别为0.4525和0.5283。海州湾野生三疣梭子蟹的 Ne、Ho、He、PIC均显著高于两个养殖群体（P<0.05）但两养殖群体的 Ne、Ho、He、PIC均无显著差异（P>0.05）。以上结果说明海州湾天然三疣梭子蟹群体的遗传多样性显著高于养殖群体。三群体间遗传分化处于中度水平（Fst,0.1085~0.1448）,基因流Nm处于1.5-2.0间,野生群体与养殖群体的遗传分化比养殖群体内部之间大,基因流也较养殖群体内部之间要小,表明野生群体与养殖群体存在一定的分化,基因流处于中等程度。因此,当前海州湾天然三疣梭子蟹遗传状况良好,养殖活动和人工增殖放流对天然资源的遗传影响还很有限,这可能与海州湾人工养殖三疣梭子蟹时间较短、人工放流的规模较小、时间较短有关。     

草鱼野生群体遗传变异的微卫星分析

利用12个微卫星标记,对来自长江水系(邗江、吴江、九江、石首、木洞和万州)、珠江水系(肇庆)和黑龙江水系(嫩江)的8个草鱼野生地理群体进行了遗传多样性及遗传结构等分析。遗传多样性分析显示,12个微卫星位点均为高度多态位点(PIC=0.755~0.930),8个草鱼野生群体显示出较高的遗传多样性水平(Ho=0.839~0.893),其中长江水系的6个群体和肇庆群体的多样性水平高于嫩江群体。瓶颈效应分析显示,嫩江、肇庆群体及2个长江上游群体(木洞、万州)近期出现了瓶颈效应,群体数量发生下降。群体间遗传分化指数FST及AMOVA分析显示,群体间出现极显著遗传分化(P<0.01),整体分化水平较低(FST<0.05)。遗传距离分析结果显示,长江水系的6个群体与肇庆群体遗传距离较近,与嫩江群体较远;基于此的UPGMA聚类树显示,长江水系下游、中游和上游的群体依次聚类,然后与肇庆群体聚类,最后与嫩江群体聚类,遗传距离与地理距离呈现出较强的正相关性。遗传结构分析显示,所有样本被划分为5个理论群,肇庆和嫩江群体中个体的遗传结构相对独立,而长江上游、中游和下游群体中个体的遗传结构则存在一定程度的混杂。综上所述,中国草鱼野生资源具有较高的遗传多样性,地理群体间存在遗传分化,具有进一步遗传改良的潜力;但部分群体出现的瓶颈效应也需要引起重视。     

草鱼野生与选育群体线粒体DNA控制区D-loop遗传变异分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化, 研究对4个野生群体(邗江、九江、石首和吴江)和2个选育世代(F1和F2)进行了线粒体DNA控制区(D-loop)序列的遗传变异分析。实验结果表明, 4个野生群体在单倍型数目(H)、单倍型多样性(H_d)、核苷酸多样性(π)、平均核苷酸差异数(K)水平上均高于2个选育世代, 在2个选育世代内表现为F1代群体的核苷酸多样性(π)和平均核苷酸差异数(K)大于F2代群体, 但单倍型多样性(H_d)小于F2代群体; 单倍型分析结果表明, 6个群体间无共享单倍型, 4个野生群体间共发现2种共享单倍型(Hap1和Hap3), 石首群体和2个选育世代共享1种单倍型(Hap15); 遗传分化指数(F_st)分析结果表明, 邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间存在较大的遗传分化(F_st范围为0.41475—0.55128), 石首群体与F1代群体之间存在较小的遗传分化, 与F2代群体之间存在中等水平的遗传分化, 同时F1代群体与F2代群体之间存在较小的遗传分化; 基于6个群体276个个体构建的邻接(Neighbor-Joining, NJ)进化树和基于27种单倍型构建的单倍型网络图也得到了相似的结论, 即邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间的亲缘关系较远, 石首群体和2个选育世代两两之间的亲缘关系较近。以上结果表明, 经过2个世代的选择育种, 选育群体的遗传结构已发生了变化, 并且随着选育的进行, 选育世代的遗传多样性下降的较为明显, 这警示着我们在今后的育种工作中应适当改变现有的选育方案, 并实时监测选育群体的遗传多样性, 以便为今后进一步的选育工作打下坚实的基础。     

肖四海湖野生和人工放流鳜群体遗传结构分析

采用微卫星标记研究天然封闭型水体肖四海内鳜放流群体与野生群体的遗传差异,试图从分子水平探讨人工增殖放流群体与野生群体遗传结构的差异。结果表明:鳜两个群体在10对微卫星座位共发现有50个等位基因。其中,放流群体发现有22个等位基因,野生群体发现37个等位基因;通过He和PIC统计发现,野生群体遗传多样性明显高于放流增殖鳜,野生鳜群体表现出更丰富的遗传多样性;由杂合度检验可以看出,两个群体都呈现杂合过剩现象,经哈代-温伯格平衡检验,显示两个群体均显著偏离哈代-温伯格平衡(P0.001),属于连锁不平衡群体;群体间的FST检验,可以看出群体间的FST高于0.25,反映遗传变异主要存在于群体间,而不是群体内部,这充分反映近交及瓶颈效应会引起养殖群体遗传结构的改变,从而导致群体间的遗传分化。     

光裸方格星虫野生与养殖群体线粒体控制区序列的遗传差异分析

基于线粒体控制区序列对光裸方格星虫（Sipunculus nudus Linnaeus，1766）的2个养殖群体（营盘YP、竹林ZL）和4个野生群体（防城港FC、钦州QZ、大冠沙DG和越南海防YN）的91个个体进行遗传差异分析，研究光裸方格星虫养殖和野生群体的遗传变异情况。结果显示:获得的514 bp DNA序列中，野生与养殖群体的多态性位点数分别为82和60，均显示出对AT的偏倚性。共定义85个单倍型，共享单倍型4个，其中共享单倍型Hap5为原始单倍型，营盘群体均为独享单倍型。各群体的单倍型多样性（H_d）相同，野生群体的平均核苷酸多样性（P_i）（0.01531）略高于养殖群体（0.01514），6个群体的遗传多样性水平依次为YN > YP > QZ > FC > ZL > DG。各群体间的遗传分化并不显著（P>0.05），光裸方格星虫的遗传变异主要来自群体内个体间（99.08%），同时未发现明显的地理谱系结构。研究表明，光裸方格星虫野生群体的遗传多样性水平总体略高于养殖群体；滩涂底播养殖方式较池塘养殖更利于维持光裸方格星虫遗传多样性；各群体间不存在显著的遗传分化，养殖群体正逐渐积累遗传变异，但尚未足够以形成其独立的遗传结构。     

人工养殖与选育对罗氏沼虾遗传多样性的影响

为探讨人工养殖与选择育种对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)遗传多样性的影响,实验测定了孟加拉野生群体、缅甸野生群体、浙江养殖群体、广西养殖群体及选育群体"南太湖2号"共111只罗氏沼虾核糖体转录间隔区2(Internal transcribed spacer 2,ITS2)基因序列,结果发现58个碱基变异位点,定义56个单倍型。在5个群体中,孟加拉野生群体的遗传多样性最高(平均核苷酸差异数K和核苷酸多态性指数Pi分别为7.186和0.0155),依次为缅甸野生群体、浙江养殖群体、广西养殖群体,选育群体"南太湖2号"遗传多样性最低(K和Pi分别为3.032和0.0065)。5个群体间配对Fst分析表明,养殖群体与野生群体遗传分化显著(P<0.01),选育群体"南太湖2号"不仅与野生群体遗传分化显著,同时还与广西养殖群体产生了显著的遗传分化(P<0.01)。系统树显示,孟加拉野生群体和缅甸野生群体聚为一支,浙江养殖群体、广西养殖群体和选育群体"南太湖2号"则聚为另一支。研究结果表明,人工养殖和选育降低了罗氏沼虾的遗传多样性水平,并导致群体间发生了显著的遗传分化。     

我国草鱼野生群体D-Loop序列遗传变异分析

利用线粒体DNA的D-Loop区序列,对来自长江水系(邗江、吴江、九江、石首、木洞和万州)、珠江水系(肇庆)和黑龙江水系(嫩江)的8个草鱼野生群体开展了遗传变异分析。在424尾鱼中检测到34个变异位点,34个单倍型,单倍型多样性介于0.474—0.708。群体间Kimura双参数遗传距离介于0.0020—0.0049。长江下游3个群体间遗传距离最近,遗传分化不显著(P0.05);肇庆群体与长江上游3个群体遗传距离较近,与九江群体遗传分化不显著(P0.05);嫩江群体与长江上游2个群体遗传距离较近,与万州群体遗传分化不显著(P0.05)。遗传距离与地理距离存在极显著正相关(R=0.61,P0.01)。分子方差分析显示,不同流域间遗传变异占总变异26.24%,差异极显著(P0.01)。34个单倍型分为2个分支,分化极显著(FST=0.644,P0.01),推测分化时间为第四纪更新世纪晚期。     

运用微卫星DNA标记分析我国野生鹌鹑遗传多样性

运用微卫星DNA标记对我国境内分布的两种野生鹌鹁（野生日本鸣鹁、野生普通鹌鹑）和家鹑群体的遗传多样性进行分析。通过计算反映群体变异的多态信息含量（PIC）、固定指数、平均杂合度、基因分化系数等相关指标,结果表明：野生普通鹌鹑群体遗传多样性更为丰富,每个座位平均检测出4．67个等位基因,群体多态信息含量和平均杂合度亦为最高,分别为0．5732和0．6621;家鹁最低,分别为0．5467和0．5933;野生日本鸣鹑介于两者之间;在3个鹌鹑群体中,野生日本鸣鹑与家鹑群体遗传多样性差异程度较小。以标准遗传距离为基础的模糊聚类分析发现：家鹑与野生日本鸣鹑群体模糊等价矩阵系数为0．937,而与野生普通鹌鹑的系数为0．738,这也表明家鹑与野生日本鸣鹁有更近的亲缘关系,进一步从分子水平上证实家鹑起源于野生日本鸣鹁。     

太平洋牡蛎养殖与野生群体遗传变异的微卫星研究

应用微卫星标记技术研究5个中国太平洋牡蛎养殖群体和2个日本太平洋牡蛎野生群体的遗传变异。研究中所使用的7个微卫星位点在养殖和野生群体中都显示出了高多态性,平均等位基因数为19.1～29.9,平均期待杂合度为0.916～0.958。养殖群体和野生群体的平均等位基因丰度及观察杂合度没有显著性差异。遗传分化系数及等位基因杂合度分析显示所有的群体间都有显著性差异。构建的NJ树中,7个群体聚为3支,养殖群体和野生群体可以清楚地分开,在养殖群体中又分为南北两支。分配检验中,97%～100%的正确率证明了微卫星标记在群体识别分析中的可行性。本研究结果对太平洋牡蛎管理模式的设计和选择育种具有重要意义。     

从文献看种群、种群生态及种群行为研究

通过维普中文期刊网和英文ScienceDirect数据库有关种群、种群生态和种群行为文献的查询,发现文献的发表量很不平衡,种群研究文献的年增长率远大于种群生态和种群行为。英文文献中关于种群行为研究的文献增长率高于种群生态,而中文文献正好相反。     

Modelling the effectiveness of contraception for controlling introduced populations of elephant in South Africa

Re‐introduced African elephant (Loxodonta africana Blumenbach) populations are growing at very high rates in many of southern Africa’s reserves, have attained densities higher than previously thought possible and may be exhibiting irruptive growth. Active management of such populations is necessary to prevent the potentially negative effects on habitat and biodiversity that are associated with elephant overpopulation. One potentially feasible method of elephant management is immunocontraception, but very little is known about the long‐term effectiveness of this method. Using demographic data from three South African elephant populations, we made model projections of the effects of contraception on population growth rates to determine whether contraception may be a feasible management tool for elephant. In comparison with noncontracepted populations, realistic reductions in population growth rate after 20 years of contraception were projected to be up to c. 64%, with 50% being a very feasible target. Through its ability to reduce population growth rates, immunocontraception should be an effective tool for preventing or minimizing irruption in elephants and, perhaps, other introduced ungulate species.     

Predator–vole interactions in northern Europe: the role of small mustelids revised

The cyclic population dynamics of vole and predator communities is a key phenomenon in northern ecosystems, and it appears to be influenced by climate change. Reports of collapsing rodent cycles have attributed the changes to warmer winters, which weaken the interaction between voles and their specialist subnivean predators. Using population data collected throughout Finland during 1986–2011, we analyse the spatio-temporal variation in the interactions between populations of voles and specialist, generalist and avian predators, and investigate by simulations the roles of the different predators in the vole cycle. We test the hypothesis that vole population cyclicity is dependent on predator–prey interactions during winter. Our results support the importance of the small mustelids for the vole cycle. However, weakening specialist predation during winters, or an increase in generalist predation, was not associated with the loss of cyclicity. Strengthening of delayed density dependence coincided with strengthening small mustelid influence on the summer population growth rates of voles. In conclusion, a strong impact of small mustelids during summers appears highly influential to vole population dynamics, and deteriorating winter conditions are not a viable explanation for collapsing small mammal population cycles.     

MAXIMUM-LIKELIHOOD ESTIMATION OF POPULATION DIVERGENCE TIMES AND POPULATION PHYLOGENY IN MODELS WITHOUT MUTATION

In this paper we present a method for estimating population divergence times by maximum likelihood in models without mutation. The maximum-likelihood estimator is compared to a commonly applied estimator based on Wright's F_ST statistic. Simulations suggest that the maximum-likelihood estimator is less biased and has a lower variance than the F_ST-based estimator. The maximum-likelihood estimator provides a statistical framework for the analysis of population history given genetic data. We demonstrate how maximum-likelihood estimates of the branching pattern of divergence of multiple populations may be obtained. We also describe how the method may be applied to test hypotheses such as whether populations have maintained equal population sizes. We illustrate the method by applying it to two previously published sets of human restriction fragment length polymorphism (RFLP) data.     

竹类植物种群生态学研究进展与展望

综述了竹类种群生理生态学、种群动态、繁殖特性、无性系种群特征等几个方面的研究进展,概括了群落水平上竹类种群对森林更新的影响。并从竹类种群克隆多样性与微进化、生长适应机理、开花机制,以及竹类种群与林窗更新等四个方面展望未来竹类种群生态学研究的重点和主要趋势。     

Late Chachapoya population structure prior to Inka conquest

Archaeological and ethnohistorical documents suggest that the Chachapoya region was inhabited by a number of distinct sociopolitical groups that only united in the face of their common enemy, the Inka. The purpose of this research is to quantify the amount of internal genetic differentiation and levels of extraregional gene flow during the Late Chachapoya period, in order to obtain a better understanding of the genetic relationship between these presumed ethnic groups. Craniometric data were collected from three Late Chachapoya samples (Laguna Huayabamba, Kuelap, and Laguna de los Cóndores), in order to understand the genetic relationships between the groups and facilitate our understanding of Late Chachapoya population structure. Genetic differentiation among these series ranged from 0.047 (heritability = 1.0) to 0.090 (heritability = 0.55). The Relethford-Blangero residuals indicate that the Laguna Huayabamba and Laguna de los Cóndores populations were receiving greater than average external gene flow, while Kuelap was receiving less than average external gene flow. The correspondence between biological and archaeological data in the investigation of prehistoric ethnic identity is discussed.     

GPS collars have an apparent positive effect on the survival of a large carnivore

Are instrumented animals representative of the population, given the potential bias caused by selective sampling and the influence of capture, handling and wearing bio-loggers? The answer is elusive owing to the challenges of obtaining comparable data from individuals with and without bio-loggers. Using non-invasive genetic data of a large carnivore, the wolverine (Gulo gulo) in Scandinavia, and an open-population spatial capture–recapture model, we found a 16 (credible interval: 4–30) percentage points lower mortality probability for GPS-collared individuals compared with individuals without GPS collars. While the risk of dying from legal culling was comparable for collared and non-collared wolverines, the former experienced lower probability of mortality due to causes other than legal culling. The aforementioned effect was pronounced despite a potentially lower age—and therefore likely higher natural mortality—of collared individuals. Reports of positive effects of bio-loggers on the survival of individuals are uncommon and we argue that GPS collars could shield animals from poaching. Our results highlight the challenges of drawing population-level inferences for populations subjected to poaching when using data from instrumented individuals.     

福建南北泥蚶种内分化的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,对泥蚶在福建以南(广东汕头和湛江)和福建以北(浙江温岭和韩国)种群(分别合称南方类群和北方类群)做了遗传分化研究。由筛选出的20个随机引物共获得103个清晰可辨的RAPD标记,扩增片段长度在250—2500bp。汕头种群与湛江种群,韩国种群与温岭种群之间的最小遗传距离分别为0．0612和0．0692,而南、北类群间的遗传距离却在0．3261-0．4511。类群间近交系数也大于类群内。NJ和UPGMA法构建的系统树均显示汕头种群、湛江种群首先聚在一起,再与温岭种群和韩国种群聚合,说明两个类群发生了较明显的遗传分化,估计与地理隔离有关。     

种群生存力分析（PVA）的方法与应用

随着人们对资源的加速利用,生境丧失和破碎化导致物种濒危问题日益严重.以岛屿生物地理学为理论起源的种群生存力分析（PVA）,通过分析和模拟种群动态过程并建立灭绝概率与种群数量之间的关系,为濒危物种保护提供了重要的理论依据和研究途径.在过去的几十年中,种群生存力分析已成为保护生物学中一项重要的研究内容.目前种群生存力分析发展稳定,但对其实际预测能力和准确性尚存质疑,应用方面也有待进一步发展.种群生存力分析的进一步完善还需要在理论和方法上的创新,特别是籍于景观生态学和可持续性科学的理念,将空间分析手段、经济社会因素纳入到物种和种群的预测和管理上,从而使其
具有更完整的理论基础和更高的实用价值.为此,本文对种群生存力分析的历史、基本概念、研究方法、模型应用和准确性进行了综述,并提出了有关的研究展望.     

北京东灵山海拔梯度上辽东栎种群结构和空间分布

种群年龄结构和空间分布格局是种群生态学的核心研究内容.为了阐明辽东栎种群海拔梯度分布特点,在北京东灵山地区辽东栎海拔分布范围(1000～1800m)内调查10条样带,研究种群大小级结构和空间分布的变异.种群的平均胸径在海拔梯度上表现出两段式的分布特征,海拔1480m为两段分布的分界点,在每一段内随海拔增加平均胸径也增加, 这反映了海拔梯度上种群的不同发育历史.种群密度、种群的聚集程度、种群的结构在海拔梯度上的分布特征都与平均胸径分布相似,种群密度和聚集程度与平均胸径为负相关系,其分布趋势与平均胸径相反.总体上,东灵山海拔梯度上辽东栎种群还是比较稳定的.辽东栎种群结构和空间分布在海拔梯度上的分布特征是种群发育历史、物种特性、环境、干扰等因素在海拔梯度上综合作用的结果.