凹耳蛙MHCII类B基因第二外显子多态性分析

两栖类正经历全球范围内的种群衰退,很多两栖动物集群灭绝事件与环境病原体(如壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis)的侵扰有关。MHC基因的表达产物在有颌脊椎动物免疫应答过程中起关键作用,其多态性通常与动物对疾病的抗性或易感性密切相关,因而被认为是研究动物适应性进化的最佳候选基因之一。本文对中国特有的无尾两栖动物凹耳蛙(Odorrana tormota)MHC II类B基因多态性进行初步研究。首先,利用1对通用引物扩增出凹耳蛙MHC II类B基因exon2长约180bp的DNA片段。在此基础上,利用ligation-mediated PCR进一步获取侧翼未知序列,序列拼接后长2,030bp,包含exon2以及intron1和intron2的部分序列。基于上述序列设计出凹耳蛙B基因exon2特异性引物(IIQ1BU/IIQ1BD),对该物种黄山种群32个样品进行PCR扩增和克隆测序,共获得34个不同的等位基因,等位基因序列核苷酸和氨基酸变异位点的比例分别为16.17%(33/204)和26.87%(18/67),大多数氨基酸变异位点位于推测的抗原结合位点(antigen binding sites,ABS)。每个样品包含2-5个等位基因,结合等位基因序列特征以及cDNA表达分析结果,推测凹耳蛙至少拥有3个可表达的B基因座位。与文献报道的蛙科其他物种比较后发现,尽管凹耳蛙目前的分布区非常狭窄,但其MHC II类B基因多态性明显高于蛙科其他动物。等位基因碱基替换模式提示凹耳蛙MHC II类B基因曾经历过强烈的正选择作用,ABS区的dN值显著大于dS(P<0.05),PAML软件包CODEML程序中不同模型的似然比检测(likelihood rate test)结果同样支持上述推论,贝叶斯经验贝叶斯路径(Bayesian Em-pirical Bayes)共检测出5个显著受正选择作用的氨基酸位点。贝叶斯系统树的拓扑结构显示,无尾两栖类不同科的等位基因分别形成单系群,但蛙科不同属的等位基因未能形成单系群,蛙属绿池蛙(Rana clamitans)的1个等位基因与臭蛙属凹耳蛙的部分等位基因享有共同的谱系关系,提示蛙科不同属间的B基因存在跨种多态性。     

皖南凹耳臭蛙地理分布格局与生境选择

凹耳臭蛙(Odorrana tormota)是一种小型山溪蛙类,由于叫声独特,种内具有超声通讯功能而引起国内外相关专家的广泛关注。首次针对皖南凹耳臭蛙地理分布、生境选择以及人为干扰强度对种群密度的影响进行了研究。共调查了9县1区32条不同的山溪,发现其中的16个有凹耳臭蛙分布,除黄山区的香溪和浮溪具文献记录外,其余14个分布点均为首次报道。基于现存凹耳臭蛙分布点的水系关系,推测该物种在皖南的分布呈现出以青弋江、新安江和水阳江三大水系为纽带、间断分布的格局。对其中10个分布点222只凹耳臭蛙生境选择的统计结果表明,在夜晚活动周期内,该物种对乔木、灌木丛、草本植物、岩石、沙滩和倒伏朽木等不同生境的选择具有显著差异(F5,54=25.75,P0.001),栖息在草本植物和灌丛中蛙的数量明显多于栖息在其它几种生境类型中的蛙类。暗示溪流沿岸的草本植物和灌丛对该物种的生存和繁衍具有重要意义,乔木对其非活动周期的隐蔽可能具有不可替代的作用。根据人类活动对其栖息地破坏程度,将人为干扰程度划分为强、中和弱3种不同强度,对不同干扰强度下种群相对密度进行单因素方差分析。结果表明,中等干扰强度下的种群密度显著高于其它两种强度下的种群密度(F2,13=8.155,P=0.005)。推测适度的人为干扰可能增加了栖息地内昆虫的种类和数量,对蛙类的生存和繁衍更为有利。但随着人为干扰强度的增强,对溪流沿岸植被的破坏更为剧烈,种群密度显著下降。