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1、动物学报 48(4):480～486,2002ActaZoologicaSinica3小熊猫种群遗传结构和地理分化①②③①33②③④⑤李 明 饶 刚 魏辅文 方盛国 汤纯香 玉手英利(①中国科学院动物研究所,北京100080)(②教育部濒危野生动物保护遗传学及繁殖生物学重点实验室,杭州310012)(③浙江大学生命科学学院,杭州310012)(④卧龙国家级自然保护区,四川汶川623000)(⑤石卷专修大学生命理工学部,石卷986-8580 日本)摘 要 本文采用分子系统地理学的研究方法,对我国小熊猫(Ailurusfulgens)地理分布格局的形成原因进行了探讨。我们从
2、四个地理单元的32号样品中成功地扩增出了371bp的线粒体DNA控制区片段,在所有可比较的357bp的序列中,发现29个变异位点,其中转换和颠换分别为21和8,没有插入/缺失。在四个地理单元中,共有16种线粒体DNA单倍型,且在各地理单元中都具有较高的单倍型的多态性。进一步分析表明,各单倍型之间的遗传距离平均为1160%,76159%的遗传差异发生在地理单元间,仅23141%发生在单元内。分子变异分析和系统重建结果也表明,各地理单元之间不存在共享的单倍型,YN(云南地理单元)与XL(相岭地理单元)和QL(邛崃地理单元)之间存在着显著的遗传分化,FST分别为01336和0
3、1351(P<01001),其余地理种群之间分化不明显(P>0105),单倍型缺乏比较明显的地理分布格局,各地理单元中的单倍型相互散布在不同的分布群中。经Fs检验(Fs=-101121),并结合化石资料,我们认为由于受第四纪气候和环境变化的影响,小熊猫种群在进化过程中曾经历种群暴发而不断扩散,从而形成今天的分布格局。关键词 小熊猫 系统地理学 线粒体DNA控制区 种群遗传结构 地理分化 在制定合理的保护对策方面,探讨濒危动物地2000)。理分布格局的形成、进化过程以及种群遗传结构已小熊猫特产于喜玛拉雅-横断山脉,分布于中成为一个重要的研究内容(Ryder,1986;A
4、viseet国、尼泊尔、不丹、锡金、印度和缅甸北部地区al.,1987;Moritz,1994),并且也出现了以探讨种(Robertsetal.,1984;Glatston,1994;Weiet内地理分布的历史成因、进化历程以及种内遗传关al.,1999),为素食性的食肉动物,在分类学、系系等方面为主要研究内容的一个新分支学科,即分统进化及生态学等领域具有十分重要的研究价值。子系统地理学(MolecularPhylogeography)(Aviseet小熊猫的集中分布区是中国,主要是四川邛崃和相al.,1987;Avise,2000)。分子系统地理学研究有岭、云南高黎贡
5、山以及西藏的喜马拉雅南麓谷地和助于更加深入地了解种群的形成、分布和扩散途径藏东南等地区。然而,种种历史和人为的因素使目以及第四纪古气候变化对其产生的影响(Hewitt,前小熊猫的分布区较为狭窄,且各分布区间已呈相1996;Aviseetal.,1998),并已成为进化生物学和互隔离状态(Weietal.,1999)。因此,本文利用保护生物学的研究热点(Woodingetal.,1997;mtDNAD2Loop的片段序列分析和分子系统地理学Waitsetal.,1998;Wangetal.,2000;Conroyet的研究方法,就我国目前小熊猫的主要分布格局的al.,20
6、00)。在分子系统地理学研究中,由于线粒历史成因、种群间的遗传结构以及进化过程中种群体DNA(mtDNA)上的控制区(D2Loop)的序列进变化的历史动态进行探讨,以期为保护策略的制定化速度快、可达其它区段的218～5倍而成为一种探提供科学的理论依据。讨种内分子系统地理学的非常有效的遗传标记(Aviseetal.,1987;Roseletal.,1995;Avise,2001203229收稿,2002202218修回3TheBernhardineFoundsofRotterdamZoo、国家杰出青年基金(No.30125006)、国家自然科学基金(No.39970103
7、)和教育部濒危野生动物保护遗传学及繁殖生物学重点实验室访问学者基金资助项目33通讯作者 E2mail:weifw@panda.ioz.ac.cn第一作者简介 李明,男,36岁,博士,副研究员。研究方向:珍稀濒危动物保护遗传学和分子系统地理学。4期李 明等:小熊猫种群遗传结构和地理分化481SDS,1mMCaCl2,012mg/ml蛋白酶K,pH1 材料和方法810),54℃过夜;消化结束后,加入1μl1M111 材料来源EDTA(pH810)和200μl10%Chelex100溶液,6个小熊猫皮张样品和26个毛发样品分别来高速振荡混匀,置
