褐马鸡保护遗传学研究

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1、摘要褐马鸡(Crossoptilonmantchuricum)是中国特有的珍稀濒危雉类，现仅分布于山西吕梁山脉和河北小五台及其附近地区。由于栖息地的片断化和丧失，种群分布范围狭小，已被列为国家一级重点保护动物，IUCN、中国物种红色名录均将其定为易危种，并被载入CITES附录I。本文利用两种不同遗传模式的分子标记——线粒体DNA控制区(mtDNAD．100p)和核DNA微卫星(shorttandemrepeats，STRs)，进行了褐马鸡的保护遗传学研究。期望本文的研究结果，能为制定这一珍稀濒危雉类的保护策略提供科学依据。主要研究结果如下：1．野生种群(n=43)在长713bp的m

2、tDNA片断中，共检测到18个变异位点，定义了14个单倍型。单倍型多样性(J11)与核苷酸多样性(刀)分别为O．833、0．00378，与其它雉科鸟类相比，遗传多样性则明显处于较低水平。在3个地方种群中，小五台山种群两个多样性指数均最低，芦芽山种群和庞泉沟种群多样性指数相仿。较高的序列同源性和较低的线粒体DNA核苷酸多样性，提示历史上褐马鸡雌性的有效种群比较小。圈养种群(n=20)在长713bp的DNA片断中，仅检测到7个变异位点，表现出了极低的遗传多样性，单倍型多样性(五)与核苷酸多样性(万)分别为0．611、0．00369。根据检测到的变异位点定义了3个单倍型，表明圈养种群中存

3、在3个母系。然而，这3个单倍型的基因频率存在着显著的差异，表明该种群等位基因频率发生了显著的偏斜，3个母系对后代的遗传贡献率存在着显著的差异。2．线粒体控制区序列分析结果表明，小五台山种群与芦芽山种群、庞泉沟山种群之间已经产生了显著的遗传分化(小五台山和芦芽山之间Fst=O．13008，p

4、和简约法(MP)构建的系统发生树以及最简约网络跨度图，都支持褐马鸡线粒体单倍型分化成CladeIandCladeII两个进化枝。但种群间线粒体单倍型在系统发生上，尚未形成互为独立的单系群。3．28对跨物种微卫星引物对褐马鸡样品的扩增率为46．4％。本文最终筛选获得的m6对多态性微卫星位点，其多态信息含量(polymorphicinformationcontent，PZC-3值最低为0．635，平均为O．736，远大于0．5的高多态性临界值。6个微卫星位点在褐马鸡野生种群中(n叫3)，共检测到44个等位基因。其中共享等位基因39个，特有等位基因5个。平均每个位点等位基因数为7．33个

5、，平均有效等位基因数为4．54个，平均期望杂合度为0．773，遗传多样性处于较高水平。这与用线粒体控制区所检测到的结果截然不同。线粒体DNA遗传多样性较低而核DNA遗传多样性较高的遗传模式表明，历史上褐马鸡雌性的有效种群比较小，该物种可能是一个进化历史比较短的的物种。在圈养种群中(n=20)，检测到‘28个等位基因。平均每个位点等位基因数为4．57个，平均有效等位基因数为2．76个，平均杂合度为O．39，均低于野生种群。圈养种群平均近交系数达到17．3％，已经表现出小种群中普遍存在的遗传衰变。4．分子变异分析(AMOVA)表明，小五台山种群与庞泉沟种群之间发生了显著的遗传分化，而与

6、芦芽山种群遗传分化不明显。此结果与用线粒体控制区标记所获得的结果略有差异。综合线粒体控制区与核内微卫星的检测结果，褐马鸡野生种群在遗传结构上可分为2个不同的类群：(1)河北小五台山种群(2)芦芽山和庞泉沟所属的山西吕梁种群。建议将褐马鸡划分为2个管理单元(Mu)：(1)河北小五台山单元；(2)L[I西吕梁山单元。目前的圈养种群，由于建群时的奠基者数量过少，加上繁殖过程中谱系不清，缺乏科学的遗传管理，已经表现出了小种群普遍存在的遗传问题。为使该圈养种群能够长期有效地维持其遗传多样性，建议优化更新圈养种群的血缘，同时尽快建立谱系，加强繁殖过程中的遗传管理。IV关键字：褐马鸡线粒体DNA

7、调控区微卫星遗传多样性遗传结构基因流谱系AbstractBrown-Earedpheasant(Crossoptilonmantchuricum)isarareendemicspeciestoChinaandlistedinthe2000IUCNRedListofThreatenedSpeciesas‘Vulnerable’．ItisalsolistedinAppendixIoftheConventiononInternationalTradeinEndangered