用于海南坡鹿遗传多样性研究的多态性微卫星DNA标记

海南坡鹿(Cervus eldi hainanus)是坡鹿的一个亚种,仅分布于中国海南岛,该种群在二十世纪七十年代经历了严重的瓶颈效应。为了解该物种的遗传多样性及亲缘关系,本文从牛科及其它鹿科的已报道的104对微卫星位点中筛选了10对保守性好、多态性较高的微卫星位点。这10对微卫星位点的期望杂合度范围为0．042到0．640,等位基因数为2至6,因此是多态性较好的微卫星位点,不仅可用于检测海南坡鹿的遗传多样性,同时还可以适用于其它偶蹄目动物的相关研究[动物学报51(3)：530—534,2005]。     

南岭地区观光木自然和人工迁地保护种群的遗传多样性

迁地保护是珍稀濒危植物保护的重要措施.观光木(Tsoongiodendron odorum)是古老的孑遗树种,被列为国家二级重点保护植物,营建迁地保护林是对其进行保护的重要手段,但已经营建的迁地保护林每个种群目前只保存下来几十株个体.为了评价这些迁地保护林的遗传多样性现状,作者采用ISSR分子标记对南岭地区观光木3个人工迁地保护种群和4个自然种群的遗传多样性进行了比较.结果显示:16条ISSR引物共扩增出362个条带,其中301个为多态条带,多态条带百分比(P)为83.2％,各种群P值为37.9-62.2％,平均为53.1％,表明观光木在物种和种群水平都具有较高的遗传多样性.自然种群总体P值和Shannon信息指数(Ⅰ)(80.9％,0.3629)均高于人工迁地保护种群(66.6％,0.2990),说明人工迁地保护种群遗传多样性较低.种群结构分析表明3个人工迁地保护种群均有可能来源于源口自然种群.4个自然种群间遗传分化系数(GST)为0.2495,表明自然种群间存在显著遗传隔离,基因流受阻和生态环境差异是造成种群遗传分化的主要原因.在今后的迁地保护工作中,我们建议从不同生态地理区收集种质材料,并在不同生态类型区开展迁地保护工作,同时开展观光木种群生态生殖生物学研究.     

海南坡鹿的起源、进化及保护

坡鹿是世界濒危物种,三个亚种分布在东南亚大陆,仅海南坡鹿种群分布在中国海南岛.2003年,国际社会的专家和学者提出了将海南坡鹿引入泰国亚种原分布区,重建已经绝灭野生种群的建议.在此种情况下,明确海南坡鹿的起源、与其它亚种间的系统发生关系、以及遗传多样性水平对有效保护坡鹿具有重要意义.本研究以线粒体DNA D-loop区490 bp基因片段为分子标记,比较分析了海南坡鹿、泰国亚种和缅甸亚种共35个样本的序列差异.我们所测的样本中,总共发现4种单倍型.所有21个海南坡鹿样品共享1种单倍型.利用最大似然法(ML)、最大简约法(MP)、邻接法(NJ)和贝叶斯法(Bayesian)构建的系统进化树表明海南坡鹿种群与泰国亚种的关系较近.但是,二者也发生一定程度的遗传分化.海南坡鹿与泰国亚种的遗传距离均值为0.026.我们推测海南坡鹿可能是在更新世冰期(69万年前)通过陆桥由东南亚大陆迁入中国海南岛.我们的结论说明海南坡鹿的遗传多样性很低,并且已独立进化很长时间.因此,我们不支持将海南坡鹿引入泰国亚种的原分布区,重建已经绝灭的野生种群的设想和建议.我们建议将海南坡鹿与泰国亚种分别作为两个独立的进化显著单元(ESUs)进行管理.     

基于ISSR标记的南方红豆杉野生种群和迁地保护种群的遗传多样性和遗传结构分析

采用ISSR标记方法,对南方红豆杉〔Taxus chinensis(Pilger)Rehd.var.mairei(Lemée et Lévl.)Cheng et L.K.Fu〕3个野生种群(包括江西黄港和黄沙种群以及福建枫溪种群)、2个迁地保护栽培种群及2个迁地保护衍生种群(均位于江苏南京中山植物园和江西庐山植物园)的遗传多样性和遗传结构进行了分析和比较。结果显示:用8个引物从南方红豆杉的基因组总DNA中共扩增出73条带,其中多态性条带62条。2个迁地保护衍生种群的多态性条带百分率(PPB)、Nei’s多样性指数(h)和Shannon信息指数(I)较高,3个野生种群的PPB、h和I值总体上居中,而2个迁地保护栽培种群的PPB、h和I值较低。合并后的迁地保护衍生种群以及野生种群均有较高的遗传多样性,二者的PPB、h和I值相近,分别为78.08%和82.19%、0.207 6和0.205 8、0.322 9和0.325 9;但二者的遗传结构存在差异,迁地保护衍生种群的遗传分化系数(GST)为0.068 9,明显低于野生种群(0.168 5)。合并后的迁地保护栽培种群的遗传多样性相对较低,PPB、h和I值分别为60...     

天鹅洲迁地保护江豚群体的遗传评估与发展预测

文章以2008年春季遭受严重雪灾的天鹅洲白鱀豚国家级自然保护区迁地保护江豚群体为研究对象,利用物种特异性微卫星遗传标记对该群体的遗传多样性进行了评估,并通过软件对其发展趋势进行了模拟和预测。研究结果表明,虽然2008年春季雪灾并未导致该群体遗传多样性的严重损失,灾后群体依然表现出中等水平的微卫星遗传多样性(18个座位的平均等位基因数为4.780,平均观察杂合度和期望杂合度分别为0.748和0.674);但模拟结果显示,该迁地保护江豚群体的遗传多样性将快速下降,100年后仅能保留约79%的等位基因和约84%的遗传杂合度。此外,模拟结果表明,通过增加群体数量和调整群体性比可有效减缓该群体遗传多样性的下降速度。根据研究结果,并结合长江江豚自然种群快速下降的现状,作者提出天鹅洲迁地保护江豚群体当前最重要的保护策略应该是尽早补充一定数量的、合适的野生个体,在加强遗传多样性保护的同时使其群体数量快速增长并形成一个更大规模的有效繁殖群体。     

岷江柏野生居群和迁地保护居群的遗传多样性比较

通过分析岷江柏的迁地保护居群和野生居群的遗传多样性、遗传结构及居群间基因流,判断迁地保 护岷江柏居群的遗传多样性水平,为其迁地保护提供理论基础。本研究利用GBS（Genotyping-by-Sequencing） 测序技术获得的SNP位点对四川大渡河双江口岷江柏迁地保护移栽苗、苗圃播种苗及3个野生居群进行主成分分析（PCA分析）、聚类分析、分子进化树、遗传多样性和遗传结构分析。经过GBS测序共获得高质量Clean Data 118 321 514 728 bp,并开发了1947 047个tags,从中鉴定到了1 259 610个SNP位点。系统发育进化树显示大部分移栽岷江柏居群和野生岷江柏聚在一起,居群结构分析结果显示交叉验证错误率的谷值确定最优分群数为1。4个岷江柏居群的观测杂合度（H_o）、期望杂合度（H_e）、Shannon信息指数I（S_hi）、近交系数（F_is）、多态信息含量（P_ic）的值分别为0.181 5~0.272 0、0.223 2~0.300 3、0.331 0~0.464 9、0.178 0~0.246 5和0.272 2~0.309 2,说明岷江柏居群的遗传多样性水平较高。移栽岷江柏居群的H_e=0.300 3,S_hi=0.464 9,岷江柏居群迁地保护居群遗传多样性总体水平略高于野生居群。野生岷江柏居群中白湾隧道（BW）_vs_松岗镇（SA）的遗传分化指数（F_st）较大,基因流（N_m）较小（F_st=0.091,N_m=2.496）,而迁地保护的岷江柏居群与野生岷江柏居群没有明显的遗传分化,居群间的基因交流频繁（F_st<0.05,基因流N_m>4）,说明没有明显的分群现象,岷江柏居群迁地保护居群遗传多样性较高。因此,移栽濒危植物是迁地保护过程中较好的方法,本文为以后野生岷江柏迁地保护提供参考,为其他树木种质资源的保存提供理论依据。     

海南坡鹿种群发展动态与保护建议

就地保护的海南坡鹿种群分布于海南大田国家级自然保护区,有野生和半野放两种类型,其中野生种群个体数量为65头,在1986～1992年间年均增长率为2.0%;半野放种群个体数量为1093头,同期年均增长率为22.4%.迁地保护的海南坡鹿的分布种群有野放、半野放和圈养等3种类型,种群个体数量分别为524、337和86头.野放种群个体已有产仔现象;海南邦溪自然保护区的半野放种群在1994～2004年间的年均增长率为18.9%;枫木鹿场的圈养种群同期年均增长率为12.4%.目前,半野放是就地保护的主要方式;而野放是迁地保护的主要方式.应该注重发展迁地保护的半野放种群及其栖息地.对坡鹿的就地保护和迁地保护提出了一些建议.     

南方红豆杉迁地保护小种群适应性进化机制研究

为了解南方红豆杉迁地保护种群的适应性进化机制,以南京中山植物园内南方红豆杉迁地保护栽培种群和扩散的衍生种群为材料,以引种初始地江西野生种群为对照,对南方红豆杉群落的结构、遗传多样性及遗传结构进行分析和研究。结果表明,南方红豆杉野生种群和迁地保护种群均维持着较高水平的遗传多样性,其中野生种群遗传多样性稍高于迁地保护小种群,但迁地保护种群中南方红豆杉个体密度大于野生种群。同时,种群内的遗传变异所占比例大于种群间的。整体来看,南方红豆杉迁地保护种群还处于演替早期,存在不明显的奠基者效应,有进一步演替发展的可能。     

扬子鳄种群的微卫星DNA多态及其遗传多样性保护对策分析

扬子鳄(Alligator sinensis)是中国特有的珍稀保护动物,为保护这一濒危物种,我国于80年代初在安徽宣州先后建立了扬子鳄繁殖研究中心和国家级扬子鳄自然保护区,现饲养种群存鳄数量已达10000余头。为了揭示扬子鳄种群的遗传结构,共采集了39个个体的样品,其中包括6件剥制标本,按代系不同,分为野生群、F1代饲养群及F1代饲养群,用微卫星DNA分子标记对其进行研究。分析结果显示：扬子鳄种群在微卫星水平表现出很低的遗传多样性,平均等位基因数A=2．38,平均有效等位基因数Ne=1．60,平均观察杂合度He=0．374,平均期望杂合度He=0．350,平均多态信息含量PIG=0．327,3个群体间A、Ne、Ho、He、PIC及各微卫星位点等位基因频率分布无显著差异,但F1代饲养群在Ami-μ-6和Ami-μ-222两个位点表现出极显著的遗传不平衡。扬子鳄种群遗传多样性水平低下的主要原因是近几十年来种群数量大幅减少造成,现阶段应将全部现存的扬子鳄作为一个整体加以保护。     

注意植物迁地保护中的遗传风险

稀有濒危植物迁地保护的长期目标之一就是要保护物种的遗传多样性和进化潜力。介绍了稀有濒危植物在植物园迁地保护过程中存在的一系列遗传风险。由于引种或取样的不足,容易导致被保存的物种缺乏足够的遗传代表性;盲目的引种、不合理的定植以及材料的来源不清则会导致稀有濒危植物的遗传混杂、近交衰退或杂交衰退;人为选择和生长环境的改变也容易造成濒危物种对迁地保护的遗传适应。在实际的迁地保护工作中,这些遗传风险往往被忽视。植物迁地保护中遗传风险将严重影响稀有濒危物种的回归和恢复。植物园应当重视濒危植物的遗传管理,以降低或避免迁地保护中的遗传风险。Abstract: Conserving genetic diversity of rare and endangered species and their evolutionary potential is one of the long-term goals of ex-situ conservation. Some potential genetic risks in ex-situ conservation in botanical gardens are presented. The preserved species may lack genetic representativity because of poor sampling. Inappropriate plantations, inadequate records and unclear kinships jeopardize endangered species to genetic confusion, inbreeding depression or outbreeding depression. Artificial selection and habitat conversion also potentially result endangered plants in adapting to ex-situ conservation, which had been usually overlooked. All the genetic risks can decrease the success of reintroduction and recovery. Therefore, appropriate genetic management should be carried out in botanical gardens to decrease or avoid genetic risks in ex-situ conservation.     

海南坡鹿对采食场地及食物的选择

2001年10月至2002年9月在海南大田国家级自然保护区,采用直接观察法和采食痕迹估计法对海南坡鹿(Cenrus eldi hainanus)的食性进行了研究.共记录取食地1273个,其中旱季748个,雨季525个.海南坡鹿取食植物234种,其中木本植物71种,草本植物161种,蕨类植物2种.其中取食频率超过0.01%的有76种,取食频率占总取食频率的81.85%.无论旱季和雨季坡鹿对采食场地都具有明显的选择性(旱季X2=21.476,P=0.000 7;雨季X2=19.882,P=0.001 3;df=5).尽管旱季坡鹿更多地选择在低平地热带草原生境中采食、雨季则喜欢季雨林,但是它们选择采食场地的季节性差异没有达到显著的水平(X2=9.447,P=0.092 5,df=5).坡鹿对植物种类的选择存在季节性差异,旱季喜欢采食的植物种类比雨季更多(30种vs.18种),采食的木本植物种类的比例也高于雨季(14种vs.6种).     

梅花鹿3个种群遗传多样性的微卫星标记分析

利用16个微卫星标记对黑龙江省部分地区(兴凯湖农场、大庆市银浪牧场、五大连池大庆农场鹿苑)的3个梅花鹿(Cervus nippon)群体进行了遗传多样性检测.统计了3个鹿群的等位基因组成、平均有效等位基因数(Ne)、平均遗传杂合度(h)和多态信息含量(PIC).结果表明,除5个位点外,其余11个微卫星位点均表现出不同的多态信息含量,其中高度多态位点5个,中度多态位点4个.这说明本研究所选用的微卫星位点可较准确地评估3个梅花鹿群体的遗传多样性,并为今后相关研究筛选出了有价值的引物.3个梅花鹿群体的平均h在0.454～0.636之间变动,其中兴凯湖梅花鹿群体最高,为0.636,具有较大的遗传潜力.     

Rut-induced changes in the activity budgets of male tropical ungulates: Eld's deer on Hainan Island

Aspects of time budgets,activity patterns and rut-related changes in behavior are well documented in temperate ungulates; however,the application of this understanding to tropical and sub-tropical ungulate species has attracted less attention and remains an area that may re-shape our knowledge of ungulate behavior.Eld's deer Cervus eldi hainanus has a tropical and sub-tropical distribution on Hainan Island,China,and males have an extended rut exceeding five months during which they do not maintain harems or defend resources.We studied males from the only remaining population on Hainan Island,and describe rut-related changes in behavior by collecting data on time budgets and activity patterns.We show that male Eld's deer do not follow a strict crepuscular activity pattern,do not spend the majority of their time foraging and do not increase foraging nor display rut-induced hypophagia during rut,in obvious contrast to temperate ungulates.These results are discussed in light of current hypotheses explaining the proximate mechanisms governing feeding time in ungulates,while appreciating the need for further research.     

不同饲养条件下海南坡鹿幼体春季昼间行为时间分配及活动节律

2003 年2 月至4 月间, 在海南甘什岭自然保护区采用瞬时扫描取样法对10 头海南坡鹿幼体昼间行为时间分配和活动节律进行了初步研究。结果表明: 坡鹿幼体昼间行为时间分配中摄食、卧息和反刍占有较大的比例;人工圈养和半散放条件下摄食、卧息、反刍、站立和运动行为的昼间时间分配差异性显著( P < 0.01), 半散放条件下幼鹿每天用于摄食和运动的时间比人工圈养的多, 而用于卧息、反刍和站立的时间较少, 其余行为时间比较接近; 在昼间活动节律方面, 圈养条件下摄食有3 个高峰期(09:00～10:00, 11:00～12:00, 16:00～18:00) , 卧息有2 个高峰期(10:00～11:00, 13:00～16: 00) ; 半散放条件下没有明显的摄食高峰期, 主要原因是大部分时间花费在食物的搜索和处理上, 而其卧息高峰出现在14:00 以后。     

基于非损伤取样法的林麝微卫星遗传多样性分析

林麝(Moschus berezovskii)为我国一级重点保护野生动物,为了保护野生林麝种群、满足中医药等行业对天然麝香的需求,我国从20世纪50年代开始人工饲养林麝。维持高的遗传多样性是实现饲养林麝种群可持续增长并放归野外的关键因素。本研究旨在筛选可用于粪便DNA扩增的林麝四碱基微卫星位点,并评估陕西凤县2个饲养林麝种群的遗传多样性。通过搜集文献,共获得25个林麝四碱基微卫星位点,其中19个可从粪便DNA中稳定扩增,且基因分型峰型较好,能用于后续分析,与前人研究相比增加了13个粪便DNA微卫星位点。利用19个微卫星位点,对陕西凤县富民和海兴2个饲养林麝种群共计95只林麝进行遗传多样性分析,其中7个位点多态信息含量超过0.5,为高多态性位点,10个位点符合哈迪-温伯格平衡(P > 0.05)。本研究中的95只林麝共存在99个等位基因,有效等位基因总数为43.880 5,平均Shannon’s信息指数为0.930 6,平均多态信息含量为0.428 3,表明陕西饲养林麝种群具有较高的遗传多样性。平均观测杂合度为0.449 4,平均期望杂合度为0.467 5,观测杂合度低于期望杂合度,种群存在近交的趋势。富民麝场饲养林麝遗传多样性高于海兴麝场,2个种群的遗传分化较小,有较大的基因流,所有林麝个体共来源于4个基因簇,富民麝场的林麝主要来自于1和2基因簇,海兴麝场的林麝主要来自于3和4基因簇。     

雪豹的微卫星DNA遗传多样性

利用微卫星DNA标记,对来自青海囊谦县、治多县以及甘肃阿克塞县3个地区的36份雪豹(Panthera uncia)粪便DNA样品进行了遗传多样性研究。结果显示,在8个微卫星位点上共检测到57个等位基因,有效等位基因数为2.190~5.488,平均每个位点的等位基因数为7.130,基因频率分布不均匀;期望杂合度为0.543~0.847,平均0.759;多态信息含量为0.458~0.829,平均0.722;表明这8个微卫星位点均为高度多态性位点,有较丰富的遗传多样性。3个样地雪豹居群之间的遗传距离与地理距离相关,地理距离最近的青海省囊谦县和治多县的雪豹居群遗传距离最小。根据雪豹平均遗传分化度Fst(0.053)、平均基因流(4.488)以及STRUCTURE聚类分析结果(当K=1时,ln P(D)值最大),推测3个居群间虽然有一定的遗传距离,但均来自同一个种群,暂无分化现象。     

Genetic diversity in wild and reared populations of the Japanese bitterling <Emphasis Type="Italic">Tanakia tanago</Emphasis> (Cyprinidae)

 The Japanese bitterling Tanakia tanago is an endangered cyprinid species; thus, captive breeding programs are being conducted in various facilities as ex situ conservation. To examine the genetic diversity in one wild and three reared populations, and its changes during the process of captive breeding, sequences of the mitochondrial cytochrome b gene and control region were determined. The wild population, collected in 1993, was monomorphic. Although the reared population that originated from the wild population was almost monomorphic, a rare haplotype, distinct from all others by a relatively large sequence divergence, was also observed. In the other reared populations, some degree of genetic diversity had been maintained. A reared hybrid population, which originated from a mixture of three distinct populations, showed the greatest genetic diversity. These results suggest considerable genetic diversity within and among populations of T. tanago in the past. Although a loss of genetic diversity was observed in some year-classes of reared populations, there was no tendency for genetic diversity to decrease as a result of captive breeding, probably because offspring were obtained from multi-year-class parents in the captive breeding program. Accordingly, this breeding method should be appropriate for conserving the genetic diversity of T. tanago. Received: June 12, 2002 / Revised: December 3, 2002 / Accepted: December 16, 2002     

黄颡鱼微卫星标记的筛选及三个野生群体的遗传结构分析

为了探明长江中上游流域黄颡鱼野生群体的遗传多样性状况和遗传结构,本研究采用磁珠富集法筛选出10个黄颡鱼微卫星标记,并利用其对长江中上游流域3个黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidrac)野生群体(赤水群体、乐山群体、洞庭群体)的遗传结构进行分析。获得65个阳性克隆并测序,得到36个含有微卫星的序列,设计并合成了22对微卫星引物,经筛选得到10对多态性稳定的引物,其中高多态性位点6个,中多态位点3个。每对引物等位基因数2-9个,平均4.8。3个群体(赤水、乐山和洞庭)的平均多态信息含量(PIC)分别为0.5438、0.4568和0.3965,平均有效等位基因(Ne)分别为2.9928、2.5401和2.1713,平均期望杂合度(He)分别为0.6280、0.5277和0.4757,表明这3个群体遗传多样性水平较高,其中赤水群体遗传多样性最高,洞庭群体最低。种群分化指数(Fst)和遗传距离(Ds)分析表明,洞庭群体和乐山群体之间的亲缘关系最近,而与赤水群体的亲缘关系最远。聚类分析显示,乐山群体和洞庭群体聚为一支,赤水群体单独聚为一支。     

中国穗状狐尾藻遗传多样性的初步分析

利用叶绿体DNA三个片段(trnK-matK、trnL-trnF、rpl32-trnL)对中国大陆广布的水生植物穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)的遗传多样性进行了初步分析,以探讨其自然居群的遗传结构及具有广泛分布格局的可能机制。AMOVA分析显示,穗状狐尾藻8个居群间的遗传变异为84.97%,而居群内的遗传变异为15.03%,居群遗传分化系数(Fst)为0.85,表明穗状狐尾藻具有较高的遗传多样性(Hd=0.83)且主要存在于居群间,奠基者效应可能导致了最初的遗传差异,而隔离障碍(Nm=0.09)又进一步导致了居群间的遗传分化。基于17个单倍型构建的系统发育树和网络关系图均显示,单倍型H5和H6在居群中的分布范围最广且出现频率最高,表明H5和H6可能为最古老的祖先单倍型。Mantel检验表明居群间的遗传距离与地理距离之间不存在显著的相关性,失配分布检测结果显示穗状狐尾藻在历史上曾发生过扩张事件,而Tajima’s、FuLi’s D*和F*检测发现,该物种不存在明显的谱系地理格局,这可能与穗状狐尾藻种子的长距离扩散有关。