东方白鹳种群保护遗传学的初步研究

论文摘要

东方白鹳（Ciconia boyciana）为大型涉禽,IUCN列其为濒危物种,目前野生东方白鹳数量大约2500只左右。东方白鹳曾在历史上广泛分布于东亚各国,由于人类捕杀、栖息地破碎化、自身的繁殖率低等原因使该物种野生种群数量大量减少,分布区逐渐萎缩。近些年来,东方白鹳在迁徙停歇地黄河三角洲的山东东营以及越冬地安庆望江、江苏高邮、大丰、盐城,江西进贤、鄱阳等长江下游地区开始繁殖。针对这种繁殖区向南扩展的趋势,需要开展新繁殖种群与原繁殖地种群的保护遗传学研究。本研究通过34只野生东方白鹳和1只笼养繁殖个体筛选出微卫星标记,并通过所筛选的标记对东方白鹳种群以及新繁殖区繁殖种群（即与传统繁殖分布区相对的非繁殖区繁殖东方白鹳种群）的遗传多样性进行研究,结果如下：1、经软件分析微卫星有效数据,确定有效的实验样品数量为23个,其中新繁殖区繁殖种群样品数13个；通过利用东方白鹤近缘种朱鹮（Nipponia nippon）、大蓝鹭（Ardea herodias）、白鹤（Ciconia ciconia）的微卫星引物采用交叉扩增方法筛选东方白鹤微卫星引物,获得了11个含有微卫星序列的位点,共检测出79个等位基因。其中在11对微卫星引物中有5对来自于白鹳,6对来自大蓝鹭,证明近缘种大蓝鹭、白鹳引物在东方白鹳引物筛选上具有通用性,证实了交叉扩增法在鸟类微卫星位点的筛选的适用性。2、对筛选出的东方白鹳微卫星位点进行Hardy-Weinberg平衡检测后发现,Hardy-Weinberg平衡检验的概率值P值大于0.05的座位包括Cc01, Cc05, Cc06, Ah208, Ah211和Ah341座位均处于平衡状态,P值小于0.05且大于0.01的座位只有Cc07座位处在不平衡状态,P值小于0.01的Cc02,Ah209,Ah210和Ah343座位处于极不平衡状态。3、使用筛选出的11对微卫星引物利用软件处理后发现我国东方白鹳种群还具有较高的遗传多样性,新繁殖区繁殖种群遗传多样性水平略低。各位点的期望杂合度的范围从0.6376 （Cc07）-0.8848 （Ah341）,观测杂合度的范围从0.2 （Cc02）-0.9474 （Ah341）。种群平均等位基因数（MNA）为7.09±3.02,平均观察杂合度（Hobs）为0.7326±0.0341,平均的无偏期望杂合度（Hexp）为0.7816±0.0270,平均多态信息含量（PIC）为0.7172。新繁殖区繁殖种群平均等位基因数（MNA）为4.55±1.57,平均观察杂合度（Hobs）为0.6724±0.0521,平均的无偏期望杂合度（Hexp）为0.7150±0.0303,平均多态信息含量（PIC）为0.6117。东方白鹳种群较高的遗传多样性可能与中国大陆东方白鹳种群与日本种群之间的基因流交流有关,也可能与东方白鹤繁殖分布地扩展有关。4、迁徙停歇地繁殖种群与越冬地种群的遗传分化系数Fst为0.0581,显示出两居群之间的遗传变异较小：迁徙停歇地留居繁殖种群的遗传多样性比越冬地种群的遗传多样性较低,必须加强对黄河三角洲留居繁殖种群的保护,建议加强栖息地建设,有计划的引入笼养繁殖个体与传统繁殖地个体,有利于黄河三角洲留居繁殖种群的遗传多样性保护。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 鸟类保护遗传学的研究概况
• 1.2 微卫星技术及其在鸟类遗传多样性研究中的应用
• 1.2.1 微卫星遗传标记简介
• 1.2.1.1 微卫星的发现
• 1.2.1.2 微卫星的形成机理
• 1.2.2 筛选微卫星标记主要筛选方法
• 1.2.2.1 构建基因组文库
• 1.2.2.2 利用互联网数据库检索
• 1.2.2.3 FLASCO法
• 1.2.2.4 利用近缘种引物筛选微卫星标记
• 1.2.3 微卫星在遗传结构分析上的优点和缺点
• 1.2.4 微卫星在鸟类保护遗传中的应用
• 1.2.4.1 种群遗传多样性的分析及遗传保护
• 1.2.4.2 亲权分析
• 1.2.4.3 种群遗传关系与进化研究
• 1.3 东方白鹳的遗传多样性研究现状
• 1.4 本研究的目的和意义
• 第二章 研究方法
• 2.1 样品采集及保存
• 2.1.1 样品来源
• 2.1.2 血液样品的采集
• 2.1.3 羽毛样品的采集
• 2.1.4 肌肉和肝脏的样品采集
• 2.2 实验仪器、主要试剂及配制方法
• 2.2.1 实验仪器及实验用品
• 2.2.2 主要试剂
• 2.2.3 试剂配制方法
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 基因组DNA的提取
• 2.3.1.1 高盐法
• 2.3.1.2 盐沉淀法（对血液样品）
• 2.3.1.3 常规酚氯仿法
• 2.3.2 微卫星引物初步筛选
• 2.3.3 微卫星引物多态性筛选
• 2.3.4 数据分析
• 第三章 结果
• 3.1 微卫星多态位点
• 3.2 种群遗传多样性
• 3.3 种群的等位基因频率
• 第四章 讨论
• 4.1 东方白鹤遗传多样性
• 4.2 东方白鹤微卫星位点筛选
• 4.2.1 采样保存和基因组DNA抽提
• 4.2.2 选取微卫星引物的类型
• 4.2.3 精确读取基因分型数据
• 4.3 种间微卫星通用性分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 读研期间撰写研究论文情况