圈养大熊猫冷冻精液对其种群遗传多样性的作用

在过去34年的圈养大熊猫种群保护工作中,我们成功建立了全球最大的大熊猫精子库,目前已保存50只大熊猫个体总计7 000余支细管冷冻精液(冻精)。冷冻精液一方面可以使物种的遗传资源得到长久保存,另一方面可以通过人工授精的方式促进种群繁育。但是,圈养大熊猫冷冻精液对其种群遗传多样性的作用尚未有明确报道。本研究首先根据成都大熊猫繁育研究基地2000—2014年冷冻精液人工授精数据,对比分析了冻精人工授精个体和圈养种群的遗传多样性。结果显示,冻精人工授精个体遗传多样性均高于同年圈养种群的平均遗传多样性,表明在繁殖年份中冻精人工授精可以显著提高圈养大熊猫种群的遗传多样性。统计精子库中所有冻精个体的平均血缘系数并与圈养种群进行对比分析,探究冷冻精液对圈养种群遗传多样性的潜在作用。结果显示,精子库中有21只已死亡个体的精液,其中有66.67%的个体平均血缘系数低于圈养种群;有14只20岁以上个体的精液,其中有50.00%的个体平均血缘系数低于圈养种群;另有15只20岁以下个体的精液,其中有53.33%的个体平均血缘系数低于圈养种群,表明冷冻精液对圈养种群遗传多样性的保护具有重要价值。综上所述,冷冻精液不但有效保存了大熊猫遗传资源,而且在保护圈养种群遗传多样性方面具有积极的促进作用。     

川金丝猴圈养种群现状分析

川金丝猴(Rhinopithecus roxellartae)圈养种群大多饲养在中国的动物园中。根据《川金丝猴国际谱系簿2002》记录,到2002年12月31日种群存活数量185只,包括野外捕获个体和圈养出生个体。近年圈养出生数量一直保持增加,到2000年超过野外捕获个体数量,现在种群的增加更多地依靠圈养出生个体数量的增加。近12年中种群繁殖率不断提高。每年新生幼仔中野外捕获个体组产仔比率逐年减少,圈养出生个体组产仔比率逐年增大,但到2002年前者仍高于后者40％。两组动物的繁殖率都有上升趋势,野外捕获个体组的繁殖率大多高于圈养出生个体组的繁殖率,二者有明显差异。种群遗传状况是基因多样性保存量较高,各小种群的基因多样性却处于较整体低的水平。提高子代的繁殖率,增加各机构之间的合作繁殖以提高小种群的基因多样性保持量,这两者对于种群的健康发展是非常重要的。     

圈养大熊猫生命表及种群动态研究

大熊猫Ailuropoda melanoleuca为我国特有濒危物种。圈养大熊猫是大熊猫保护的一项重要策略,国家林业局公布的全国第四次大熊猫调查结果显示,大熊猫的繁育保护工作取得可喜成绩,圈养种群规模快速发展。为评估圈养大熊猫种群的发展与圈养种群的未来增长趋势的关系,通过对大熊猫国际谱系(2015)内990只圈养大熊猫基本信息进行分析,统计各年内存活超过100 d的个体数量并绘制其存活曲线;编制圈养大熊猫种群的生命表,绘制死亡曲线及存活曲线,计算其内禀增长能力。结果显示:自2005年之后,每年存活的圈养大熊猫个体数量均超过20只,个别年份超过30只,2013年和2015年则超过40只;圈养大熊猫的寿命期望值较长,2~25岁死亡率低,绝大多数圈养个体都能活到生理年龄,在生理寿命上特征稳定;净增殖率、内禀增长率和周限增长率分别为2.248 4、0.062 3和1.064 3,说明圈养大熊猫种群目前仍存在发展上升的空间,种群结构整体上相对稳定。     

福建梅花山圈养华南虎遗传状况分析

华南虎是世界上密切关注的旗舰物种,在过去的10 年间没有发现野生华南虎存在的证据,因此它是极度濒危的虎亚种。福建梅花山圈养华南虎群体是整个圈养华南虎群体的重要组成部分,拥有 12 只华南虎。基于组合长度为 3934 bp 的线粒体序列分析发现梅花山圈养华南虎拥有 3 种线粒体单倍型; 而基于 20 个微卫星位点基因型分析显示梅花山圈养华南虎一共有71 个等位基因,平均等位基因数是3. 55,等位基因丰度的平均值是3. 32,平均期望杂合度和多态信息含量( PIC) 分别为0. 513 和0. 445。这些提示梅花山华南虎圈养群体维持着较高的遗传多样性。     

中国动物园白鹤圈养种群统计学与遗传学分析

根据《圈养白鹤中国地区谱系簿2012》提供的数据,应用种群管理软件SPARKSv1.6和PMxv1.0对中国动物园白鹤圈养种群进行统计学和遗传学分析。结果显示该种群面临着许多困难,未知性别比例过高(截止到2012年10月31日,中国动物园白鹤圈养种群数量达到92只,其中雄性24只,雌性29只,未知性别39只)、年龄结构不合理(育龄个体数量充足,但幼龄个体数量仅有14只,约占现存种群的15.22%)、基因多样性丢失快(野外来源个体数量较多,达到58只,约占总数的63.04%,但是实际参与繁殖的奠基者仅有7只;该群体中某些奠基者的后代数量较多,种群平均亲缘关系值MK=0.15,从而导致现有种群只保留了野生个体85.25%的基因多样性)、种群数量增长乏力(2006～2012年种群的平均增长率λ=0.98)。因此,为了建立一个健康的白鹤圈养种群,应尽快开展性别鉴定工作,改善饲养环境条件,减少创伤引发的死亡,同时采用各种技术(如人工授精)增加潜在奠基者的繁殖机会,从而尽快扩大种群数量,并减少后代过多个体奠基者的繁殖机会。     

圈养小熊猫遗传多样性与种群遗传结构分析

小熊猫是亚洲特有的珍稀濒危动物,目前受到栖息地减少、片断化和人类活动干扰等威胁。中国圈养小熊猫已经有60 多年历史,约55 个机构曾经饲养过小熊猫,现今圈养数量有400 多只,评估小熊猫圈养种群的遗传多样性和遗传结构对科学维持圈养种群和保存遗传种质资源意义重大。本研究利用19 个微卫星座位,对中国境内11 个小熊猫圈养种群的116 只个体进行了遗传多样性评估及遗传结构分析。结果显示11 个种群都具有较高的遗传多样性,平均基因丰富度3.505 ± 1.033 (北京)至4.026 ± 1.219 (冕宁),期望杂合度0.631 ± 0.225(黄山)至0.782 ±0.171 (温岭)。其中福州和无锡种群极显著偏离Hardy-Weinberg 平衡。整个圈养群体内各个种群遗传分化系数为0.055,呈显著分化,表明11 个种群遗传分化水平较高。Bayesian 遗传聚类分析将11 个种群聚为三个遗传簇,与野生种群的遗传聚类结果一致。结论:小熊猫圈养种群与野生种群相比,同样具有较高的遗传多样性。因此,圈养小熊猫遗传管理的重点不再是引进野生个体充实圈养种群,应制订科学的繁殖计划,避免近交,从而维持圈养种群的遗传多样性。     

中国圈养梅花鹿的遗传多样性和遗传结构

东北梅花鹿(Cervus nippon hortulorum)的野生种群已濒临灭绝,但其圈养种群遍布全国各地,是我国圈养梅花鹿的主要品种(亚种)。为了探讨圈养梅花鹿种群作为东北梅花鹿野外放归项目资源种群的可行性,测定了来自9个圈养种群45只梅花鹿个体的线粒体DNA控制区的部分序列,以此分析我国圈养梅花鹿种群的遗传多样性和遗传结构。结果表明,我国圈养梅花鹿种群的遗传多样性并不贫乏,种群之间并没有发生显著的遗传分化。因此,东北地区的圈养梅花鹿种群可以作为野外放归项目的资源种群,而野外放归项目的建群者应来源于东北地区的多个圈养种群。     

应用微卫星分型进行小熊猫亲子鉴定

小熊猫栖息于喜马拉雅与横断山脉,是亚洲濒危物种。中国的小熊猫谱系已登记圈养小熊猫个体９６８ 只,现有存活个体３５５ 只（２０１３ 年）,然而,现有谱系中存在部分信息不明确的问题。为此,我们选择１９ 对小熊猫特异性引物对４１ 只圈养小熊猫进行微卫星扩增,并分析其亲缘关系。将获取的亲子鉴定结果,结合种群原始记录信息,利用Pedigraph 软件构建福州圈养小熊猫的种群遗传谱系图。结果表明：在母子关系确实的情况下,１９个基因座位的联合父权排除概率为０. ９９９９９９６８;利用６ 个已知双亲的后代检验１９ 个基因座位的可信度,后代与双亲的基因型完全符合孟德尔遗传定律,表明１９个基因座位能有效确认小熊猫的亲权关系。应用１９ 个微卫星标记成功地为１５ 个后代找到了生物学父亲。尽管一些雌性个体在繁殖期有多重交配的行为,亲子鉴定的结果显示同一窝小熊猫均来自单一父权。基因型比对结果表明７ 对双胞胎均属于异卵双生子。福州种群的后代中除＃９２０和＃９２１ 外,其余均源于＃４８７ 或＃８９８ 两只雄性,表明不同个体参与繁殖的机会不均等。因此,利用现代繁殖技术,加强濒危野动物种群管理,科学制定繁殖计划具有积极的现实意义。     

圈养大熊猫种群的动态及发展趋势

采用直线回归方程、4次方程和指数增长式微分方程等数理分析方法,对全世界1953～2003年圈养大熊猫种群的发展趋势进行了分析.发现对大熊猫的圈养种群数量建立的回归方程是拟合很好的4次多项式方程,1953～1987年的圈养种群增长曲线成S型,1998年后的种群增长成直线或指数式.依此进行预测,从1998年以后只依靠现有饲养种群167只就可能使种群数量稳定增长,全世界种群数量2007年可突破200只,2009年可能达到220～240只,大概在15～22年后全世界饲养种群数量就能够翻一番,达到330多只.     

中国及其他分布区域野生虎的系统地理学和遗传起源研究进展

世界野生虎(Pantheratigris)传统上被划分为8个亚种,其中3个亚种已于20世纪灭绝,而剩余种群的生存仍然受到偷猎、栖息地丧失和片断化的威胁。作为唯一栖息着4个现存虎亚种的国家,中国在世界虎的保护事业中负有重要责任,然而其野生和圈养虎的分类地位却仍然不确定。最近一项研究(Luoetal,2004)从所有现存野生虎分布地区(包括中国)采集了134份“基准样品”(即原产野外或有确定地域起源的个体生物样品),对虎的系统地理学、种群结构以及遗传起源进行了全面分析。所用的分子标记包括四千碱基对的线粒体DNA、30个核基因组微卫星位点,以及MHC-DRB基因。研究结果表明,虽然虎的整体遗传多态性较低,但是种群分化程度很高,它们被划分为6个,而不是5个现存亚种(1)西伯利亚虎(P.t.altaica);(2)苏门答腊虎(P.t.sumatrae);(3)孟加拉虎(P.t.tigris);(4)华南虎(P.t.amoyensis);(5)印支虎(P.t.corbetti);(6)新定义的亚种马来虎,暂命名为P.t.Jacksoni。由于所研究样本量有限,目前暂定的华南虎亚种还需进一步确定。现有华南虎圈养种群包括遗传关系相距较远的两支一支与印支虎(P.t.corbetti)无异;而另一支则与其他种群均相距甚远,可能代表了真正的华南虎(P.t.amoyensis)。利用分子生物学方法对中国动物园中圈养虎的遗传起源调查亟待进行,以确认该圈养种群整体的遗传独特性或者非独特性。换言之,这将是确认华南虎是否仍然存在的关键。     

华南虎现状及谱系分析

华南虎目前处于极危状态。野生个体已极为少见,只有中国一些动物园内饲养着 53只。按其亲缘关系分为上海系和贵阳系,上海系的华南虎携带优秀的多子基因,但其子代的生活力不强;而贵阳系的虎虽然产子率不高,但子代的生活力很强,现存的6只贵阳系华南虎具有极高的基因保存与基因研究价值,应建立基因库。这些虎分散饲养于22个单位,大大降低了适龄虎的交配繁殖机会,浪费了本已有限的珍贵资源,是抑制其种群发展的最主要因素。目前其种群的年龄结构非常合理,育龄虎占种群的62.3％,幼龄虎为28.3％,高龄虎很少,仅为9.4％,今后种群的发展乐观。     

Subspecies genetic assignments of worldwide captive tigers increase conservation value of captive populations

Tigers (Panthera tigris) are disappearing rapidly from the wild, from over 100,000 in the 1900s to as few as 3000. Javan (P.t. sondaica), Bali (P.t. balica), and Caspian (P.t. virgata) subspecies are extinct, whereas the South China tiger (P.t. amoyensis) persists only in zoos. By contrast, captive tigers are flourishing, with 15,000-20,000 individuals worldwide, outnumbering their wild relatives five to seven times. We assessed subspecies genetic ancestry of 105 captive tigers from 14 countries and regions by using Bayesian analysis and diagnostic genetic markers defined by a prior analysis of 134 voucher tigers of significant genetic distinctiveness. We assigned 49 tigers to one of five subspecies (Bengal P.t. tigris, Sumatran P.t. sumatrae, Indochinese P.t. corbetti, Amur P.t. altaica, and Malayan P.t. jacksoni tigers) and determined 52 had admixed subspecies origins. The tested captive tigers retain appreciable genomic diversity unobserved in their wild counterparts, perhaps a consequence of large population size, century-long introduction of new founders, and managed-breeding strategies to retain genetic variability. Assessment of verified subspecies ancestry offers a powerful tool that, if applied to tigers of uncertain background, may considerably increase the number of purebred tigers suitable for conservation management.     

圈养华南虎的个性评估及其性别差异

个性研究在动物生态研究和迁地保护中发挥着重要作用.华南虎(Panthera tigris amoyensis)作为最濒危的虎亚种,目前仍然缺乏对其个性特征的研究探索.本文通过个性特征主观评价法对6只圈养华南虎进行个性评估,并对比不同性别的华南虎个性特征的差异,使用新异物体测验进一步验证个性特征主观评价法的结果.最终提取...     

The year of the tiger and the year of tiger genomes!

Tigers are endangered apex predators. They typify endangered species because they are elusive, rare, and face numerous threats across their range. Tigers also symbolize conservation. However, it is very difficult to study tigers because of their stated nature. Also, tiger conservation is a geopolitically sensitive topic, making it difficult to use the studies to propose evidence-based management that allows their recovery, especially in the context of conservation genetics. Zhang et al. (Mol. Ecol. Resour., 2022) have created very valuable and rare resources to aid the community in conserving tigers. First, they present chromosome level genome assemblies of a South China tiger and an Amur tiger. Second, they present whole genome sequences of 16 captive South China tigers. Additionally, by using the assemblies they model the demographic history of these populations, estimate inbreeding and the potential threats they face in captivity. This approach is particularly important because genetic management is now the only remaining option for South China tigers, because they are extinct in the wild. In other words, captive individuals are our only hope for some day restoring the wild populations of South China tigers.     

圈养华南虎钩端螺旋体感染情况调查

钩端螺旋体病(Leptospirosis)为致病性钩端螺旋体引起的人畜共患传染病,在世界范围内分布(Levett,2001),可感染鼠科、猴科和犬科等多种动物(Desvars et al.,2012).人或动物通过接触带菌动物的粪便、尿液污染的水和土壤而感染(娄银莹等,2019),可造成黄疸、急性肾功能衰竭、出血性素质...     

基于东北虎潜在栖息地保护的自然保护地整合

东北虎(Panthera tigris altaica)是我国国家一级重点保护野生动物,现主要分布在张广才岭、老爷岭和完达山等地的几个自然保护区内。在这些自然保护区周边还分布有大量的森林公园、风景名胜区、湿地公园等不同类型的自然保护地,这些自然保护地在一定程度上也可为东北虎提供栖息场所,但管理目标、管理体制等原因造成了人为的范围隔离、空间重叠等各种乱象。为响应我国建立以国家公园为主体的自然保护地体系,为东北虎豹国家公园建设提供支撑,本文基于44个东北虎分布点信息和11个相关环境因子,利用MaxEnt模型对东北虎的潜在栖息地进行了预测。基于东北虎栖息地范围内的国家级自然保护区、国家森林公园,国家湿地公园等自然保护地与东北虎栖息地的适宜性等级分布格局,利用成本距离法对东北虎栖息地范围内的自然保护地进行了整合研究。结果发现:(1)东北虎在我国的潜在适宜分布区主要集中在穆棱市、珲春市、敦化市、宁安市、延吉市、海林市、东宁县、汪清县、饶河县、宝清县,共约10000 km2,占黑龙江、吉林二省总面积的1.5%;(2)东北虎潜在扩散区共约51000 km2,占黑龙江、吉林二省总面积的8%;(3)以成...     

Early pregnancy diagnosis of captive Amur tigers (Panthera tigris altaica)

From January 2015 to February 2017, urine samples was collected from twelve captive female Amur tigers during both their mating (or receptive) periods and the first four weeks after mating at the Hengdaohezi Feline Breeding Center (FBC) in China. A radioimmunoassay was applied to determine the progesterone levels in the urine samples. The relationship between progesterone levels and pregnancy in Amur tigers was assessed according to whether the tigers gave birth in the end. Results showed that average progesterone levels increased significantly (P < .05) after mating for all female tigers having parturition. And the minimum value of progesterone levels of them during the fourth week after mating was consistently higher than 0.21 ng/mL, the maximum value in mating period of all female tigers. However, there were no significant differences in progesterone levels between mating period and the first four weeks after mating of the female tigers having no parturition. Therefore, early pregnancy in captive Amur tigers can be diagnosed when urine progesterone concentrations attain a level higher than 0.21 ng/mL for seven days in a row after mating.     

Research in zoos: a growth area in conservation

Despite early menageries being the source of much useful biological information on anatomy and taxonomy, it is only more recently that the potential for research in zoos has been recongnized. Collections of captive animals are unique and irreplaceable resources for conservation; but without research in zoological parks, progress in conservation science would diminish. There is a flow of information from zoo researchers to field scientists that assists in providing new insights into species biology. Reciprocally, data collected in the field enhance efforts in captive breeding. This paper summarizes the new research initiatives undertaken in zoos, e.g., in the fields of reproductive and genetic technologies, and highlights their significance for conservation and management of threatened species. It is evident that zoo research has a vital role in linking in situ and ex situ conservation. This role needs to be expanded and developed to meet the challenge posed by expanding human and declining wildlife populations and ecosystems.