本文關(guān)鍵詞：神農(nóng)架川金絲猴的遺傳多樣性及保護(hù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：川金絲猴(Rhinopithecus roxellana)屬靈長(zhǎng)目(Primates)猴科(Cercopithecidae)疣猴亞科(Colobinae)仰鼻猴屬(Rhinopithecus),是我國(guó)特有的金絲猴種之一。目前僅分布在四川北部及甘肅南部、陜西秦嶺和湖北神農(nóng)架這三個(gè)隔離的地理區(qū)域,屬于瀕危的物種。神農(nóng)架川金絲猴種群是分布在最東端的孤立川金絲猴種群,該群體數(shù)量分布最少,但在它遺傳上具有一定的獨(dú)特性,在進(jìn)化史上占有重要地位,對(duì)這一川金絲猴種群的保護(hù)具有重要的意義。由于上個(gè)世紀(jì)后半葉開始的大規(guī)模商業(yè)采伐,神農(nóng)架林區(qū)遭到了嚴(yán)重的破壞,很多曾經(jīng)密布原始林的地區(qū)由于采取皆伐已變成了高山草甸,加上人類活動(dòng)的干擾,導(dǎo)致神農(nóng)架川金絲猴的棲息地破碎化、適宜棲息地面積減少,這可能威脅該種群的生存；另外,神農(nóng)架川金絲猴人工補(bǔ)食群體自從招引成功后,相對(duì)穩(wěn)定的活動(dòng)在一個(gè)小區(qū)域內(nèi),隨著家庭中主雄的變化,可能存在親子關(guān)系不清的情況,以及可能存在近親繁殖。了解神農(nóng)架自然保護(hù)區(qū)川金絲猴遺傳多樣性狀況、掌握群體間遺傳結(jié)構(gòu)和基因流狀況、分析神農(nóng)架川金絲猴種群瀕危機(jī)制等是目前該群體保持可持續(xù)性發(fā)展所面臨的重要問(wèn)題之一,同時(shí)也是制定合理、可行的保護(hù)和管理措施的前提和基礎(chǔ)。鑒于此,本研究利用微衛(wèi)星DNA遺傳標(biāo)記,結(jié)合景觀參數(shù),對(duì)神農(nóng)架川金絲猴進(jìn)行了遺傳多樣性及保護(hù)研究,主要研究和結(jié)論包括：(1)改進(jìn)和完善了基于微衛(wèi)星DNA的適用于神農(nóng)架川金絲猴遺傳多樣性研究方法體系。通過(guò)川金絲猴毛發(fā)和血液樣本為參照,以PCR成功率作為因變量,糞便的保存方法和保存的時(shí)間為自變量,比較每個(gè)處理組合的PCR成功率,找到合適此次糞便樣本的保存方法(干燥-冷凍法)。并通過(guò)實(shí)驗(yàn),改進(jìn)糞便DNA提取和PCR擴(kuò)增的方法,提高PCR擴(kuò)增成功率。同時(shí),篩選了16個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)作為本次研究的分子標(biāo)記,其中12個(gè)能在神農(nóng)架川金絲猴糞便DNA樣本中穩(wěn)定擴(kuò)增,各位點(diǎn)均無(wú)檢測(cè)到無(wú)效等位基因,各位點(diǎn)累計(jì)PID值和PIDsib值分別為2.99E-8和3.80E-4,可用于個(gè)體識(shí)別及遺傳多樣性等研究。(2)開展了神農(nóng)架川金絲猴種群的遺傳多樣性和景觀遺傳研究。基于糞便DNA微衛(wèi)星遺傳標(biāo)記的分子數(shù)據(jù)和景觀技術(shù)相結(jié)合,掌握神農(nóng)架不同群體川金絲猴的遺傳多樣性水平、不同群體間基因流狀況,并對(duì)影響神農(nóng)架川金絲猴遺傳多樣性的主要因素進(jìn)行探討。在455份糞便樣本中,共得到316個(gè)不同的個(gè)體；12個(gè)位點(diǎn)上共檢測(cè)到62個(gè)等位基因,每個(gè)位點(diǎn)檢測(cè)到4-7個(gè)不等,位點(diǎn)的平均等位基因數(shù)目為5.17；各群體間、各居群間的優(yōu)勢(shì)等位基因分布基本一致,等位基因頻率低于0.10的等位基因分別均占到了一定的比例(21.53%～43.56%)；基于12個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn),神農(nóng)架整體的平均期望雜合度、平均觀察雜合度、和多態(tài)性信息含量分別為0.626、0.559和0.650,群體間、居群間的各多樣性指數(shù)差異不顯著。用STRUCTURE軟件對(duì)神農(nóng)架川金絲猴種群進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)的分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)K=4時(shí),后驗(yàn)概率自然對(duì)數(shù)值(lnP(D))最大,推斷人工補(bǔ)食群體與神農(nóng)架其他群體發(fā)生了分化或者有分化的趨勢(shì),以及在活動(dòng)在大龍?zhí)秴^(qū)域的川金絲猴群內(nèi)部和活動(dòng)在金猴嶺區(qū)域的川金絲猴群內(nèi)部可能也存在遺傳分化的趨勢(shì)。結(jié)合分子數(shù)據(jù)和景觀參數(shù),發(fā)現(xiàn)神農(nóng)架川金絲猴的遺傳距離與地理距離相關(guān)程度不顯著,推斷神農(nóng)架金絲猴居群相互之間的遺傳差異并不是簡(jiǎn)單的地理距離所導(dǎo)致,林區(qū)內(nèi)的公路和棲息地間的灌叢、草地等對(duì)猴群的遷移造成了一定的障礙。由于神農(nóng)架川金絲猴整體的遺傳分化程度小(Fst=0.042),建議仍做為一個(gè)單元進(jìn)行保護(hù)；引導(dǎo)人工補(bǔ)食群體群與神農(nóng)架其他川金絲猴群進(jìn)行交流；先在大龍?zhí)秴^(qū)域內(nèi)和金猴嶺區(qū)域內(nèi)破碎化的川金絲猴適宜棲息地間建立生態(tài)廊道,再慢慢拓展到整個(gè)神農(nóng)架林區(qū),使川金絲猴適宜棲息地的面積和質(zhì)量得到擴(kuò)大和提高。(3)開展了神農(nóng)架川金絲猴人工補(bǔ)食群的遺傳多樣性評(píng)價(jià)與保護(hù)研究�；谖⑿l(wèi)星分子標(biāo)記,對(duì)人工補(bǔ)食群的遺傳多樣性水平、親緣關(guān)系及近親繁殖狀況進(jìn)行評(píng)估和了解,并摸索親權(quán)關(guān)系鑒定的分子生物技術(shù),為準(zhǔn)確的家庭譜系構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。選用的微衛(wèi)星標(biāo)記在51個(gè)樣本中均成功擴(kuò)增,共檢測(cè)到56個(gè)等位基因,每個(gè)座位的等位基因數(shù)在2-5個(gè)之間,平均等位基因數(shù)為3.73；位點(diǎn)的平均觀察雜合度、平均期望雜合度、平均多態(tài)信息含量分為0.621、0.595、0.533；基于所選的微衛(wèi)星位點(diǎn),與神農(nóng)架其他居群相比,該群體遺傳多樣性水平屬于中等水平。親權(quán)鑒定中確定了11個(gè)父-母-子單元,親本間親緣系數(shù)均小于0.1875；但是群體平均親緣系數(shù)為0.1108,具有親緣關(guān)系的個(gè)體對(duì)達(dá)21.64%,在現(xiàn)有的6個(gè)家庭單元中有兩對(duì)候選親本具有親緣關(guān)系,表明該群體存在較高的近交風(fēng)險(xiǎn)。在遺傳多樣性未來(lái)趨勢(shì)模擬中,發(fā)現(xiàn)種群數(shù)量和性別比例對(duì)其遺傳多樣性有影響。為避免近親交配,保持群體的遺傳多樣性水平,建議基于微衛(wèi)星等分子標(biāo)記做好金絲猴人工補(bǔ)食群的個(gè)體識(shí)別工作,完善家庭系譜,明確繁殖個(gè)體的遺傳背景；遷出群體中具有親緣關(guān)系較多的雌、雄個(gè)體,并引入一批有效的建群者來(lái)增加種群的數(shù)量及優(yōu)化雄雌的比例。(4)開展了基于遺傳多樣性的繁育群體的建立與保護(hù)研究�；谖⑿l(wèi)星分子標(biāo)記,確定繁育種群個(gè)體的遺傳譜系,明確繁育群體的遺傳結(jié)構(gòu),評(píng)估群體的遺傳多樣性水平,并根據(jù)遺傳相關(guān)分析結(jié)果,對(duì)繁殖群體的管理提出相關(guān)建議。用篩選的16個(gè)等位基因在繁育群體中共檢測(cè)到53個(gè)等位基因,每個(gè)位點(diǎn)得到的等位基因?yàn)?-5個(gè),覆蓋神農(nóng)架整體的61.29%等位基因(SSR01-SSR12);結(jié)合基于微衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)未來(lái)100年遺傳多樣性的變化趨勢(shì)模擬的結(jié)果,建議盡快增加繁育群體金絲猴的數(shù)量,為遏制遺傳多樣性的喪失,繁育群體的數(shù)量需要達(dá)50～100。在母本清楚的情況下,基于微衛(wèi)星位點(diǎn)成功鑒定了父-子關(guān)系,置信度均達(dá)到95%,親緣系數(shù)顯示親本間均無(wú)親緣關(guān)系。神農(nóng)架繁育基地川金絲猴群體的整體親緣系數(shù)為0.0883,繁殖群體中共有10個(gè)親緣關(guān)系對(duì)(兩兩之間親緣關(guān)系大于0.1875)。在之后的管理中應(yīng)該注意對(duì)后代的遺傳貢獻(xiàn)率均衡、保持繁殖群體中雌雄比例、使群體的有效種群大小達(dá)到最大化等。根據(jù)親緣關(guān)系最小、遺傳貢獻(xiàn)率均衡等原則,結(jié)合實(shí)際情況,建議將GM1與GM6, GM12與GM11, GM8與GM10和GM03, GM2與GM5和GM4分別組建家庭。當(dāng)有合適的有效個(gè)體補(bǔ)充進(jìn)入群體時(shí),考慮將關(guān)系對(duì)較多的GM5、GM6、GM10和GM12遷移出繁育群體,再根據(jù)實(shí)際情況重新組織家庭。
【關(guān)鍵詞】：川金絲猴 遺傳多樣性 微衛(wèi)星DNA 瀕危機(jī)制 景觀遺傳學(xué)
【學(xué)位授予單位】：中央民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q953
【目錄】：

• 摘要4-9
• ABSTRACT9-22
• 第一章 緒論22-43
• 第一節(jié) 研究背景22-23
• 第二節(jié) 遺傳多樣性23-26
• 第三節(jié) 分子標(biāo)記及應(yīng)用26-34
• 第四節(jié) 保護(hù)和景觀遺傳學(xué)34-36
• 第五節(jié) 川金絲猴的現(xiàn)狀及其保護(hù)遺傳學(xué)研究進(jìn)展36-41
• 第六節(jié) 神農(nóng)架川金絲猴及研究目的與意義41-43
• 第二章 研究區(qū)域和研究方法43-54
• 第一節(jié) 研究區(qū)域43-45
• 一 地理位置43
• 二 自然條件43-44
• 三 生物資源44-45
• 第二節(jié) 研究方法45-54
• 一 樣本采集45-46
• 二 DNA提取46-49
• 三 分子標(biāo)記49-52
• 四 主要試劑和儀器52-54
• 第三章 神農(nóng)架川金絲猴糞便DNA方法的優(yōu)化與微衛(wèi)星位點(diǎn)的篩選54-67
• 第一節(jié) 研究目的54-55
• 第二節(jié) 研究材料與方法55-58
• 第三節(jié) 研究結(jié)果58-63
• 一 糞便DNA的檢測(cè)58-59
• 二 微衛(wèi)星位點(diǎn)的選擇59-61
• 三 糞便DNA微衛(wèi)星引物的擴(kuò)增61-63
• 第四節(jié) 討論63-67
• 第四章 神農(nóng)架川金絲猴的遺傳多樣性和景觀遺傳分析67-89
• 第一節(jié) 研究目的67-68
• 第二節(jié) 研究材料和方法68-72
• 第三節(jié) 研究結(jié)果72-82
• 一 個(gè)體識(shí)別及分布72
• 二 遺傳多樣性72-77
• 三 遺傳結(jié)構(gòu)77-80
• 四 近交系數(shù)80-81
• 五 景觀遺傳結(jié)構(gòu)分析81-82
• 第四節(jié) 討論82-87
• 第五節(jié) 神農(nóng)架川金絲猴遺傳多樣性的保護(hù)建議87-89
• 第五章 神農(nóng)架川金絲猴人工補(bǔ)食群的遺傳多樣性評(píng)價(jià)與保護(hù)89-101
• 第一節(jié) 研究目的89-90
• 第二節(jié) 研究材料和方法90-92
• 第三節(jié) 研究結(jié)果92-98
• 一 神農(nóng)架川金絲猴人工補(bǔ)食群的遺傳多樣性92-95
• 二 神農(nóng)架川金絲猴人工補(bǔ)食群的親權(quán)鑒定與親緣關(guān)系95
• 三 神農(nóng)架川金絲猴人工補(bǔ)食群遺傳多樣性模擬95-98
• 第四節(jié) 討論98-100
• 第五節(jié) 神農(nóng)架川金絲猴人工補(bǔ)食群的遺傳多樣性保護(hù)建議100-101
• 第六章 神農(nóng)架川金絲猴繁育群體的建立與保護(hù)101-114
• 第一節(jié) 研究目的101-102
• 第二節(jié) 研究材料與方法102-104
• 第三節(jié) 研究結(jié)果104-108
• 一 遺傳多樣性104-105
• 二 親子鑒定105-107
• 三 個(gè)體間的親緣關(guān)系107-108
• 四 遺傳多樣性的模擬108
• 第四節(jié) 討論108-112
• 第五節(jié) 神農(nóng)架川金絲猴繁育群體的遺傳多樣性保護(hù)建議112-114
• 第七章 結(jié)論114-117
• 參考文獻(xiàn)117-132
• 致謝132-133
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄133

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：337480