本文關(guān)鍵詞：天山馬鹿種群數(shù)量，，遺傳結(jié)構(gòu)，家域及系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系研究

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【摘要】：馬鹿(Cervus elaphus)屬偶蹄目鹿科鹿亞科,又名紅鹿、赤鹿、白臀鹿,馬鹿由梅花鹿分化而來(lái),與梅花鹿親緣關(guān)系非常近,在自然條件下可與梅花鹿雜交延續(xù)后代。天山馬鹿是天山山脈體型最大的哺乳動(dòng)物,在生態(tài)中發(fā)揮著重要作用,是天山生態(tài)中的旗艦動(dòng)物,被中國(guó)政府定為Ⅱ級(jí)保護(hù)動(dòng)物,國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟((IUCN)將其定為L(zhǎng)C級(jí)(無(wú)危級(jí))。本研究為了獲得天山馬鹿喀拉烏成山種群數(shù)量,并評(píng)估不同種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)方法之間的差異。2010-2011年利用樣帶法,糞堆計(jì)數(shù)法以及非損傷性標(biāo)記重捕法對(duì)喀拉烏成山的天山馬鹿種群數(shù)量進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)樣線法估計(jì)的種群數(shù)量最低,僅為1.316-1.656頭/km2;而非損傷性標(biāo)記重捕法獲得的種群數(shù)量最高,為2.075-3.11頭/km2;糞堆計(jì)數(shù)法獲得的數(shù)據(jù)居中,為1.422-2.844頭/km2,說(shuō)明不同的方法之間很難具有可比性。由于過(guò)去長(zhǎng)期以來(lái)使用樣線法統(tǒng)計(jì)種群數(shù)量,因此該方法適合做種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)分析;而糞堆計(jì)數(shù)法由于簡(jiǎn)便適合種群數(shù)量的快速統(tǒng)計(jì);非損傷性標(biāo)記重捕法由于人為誤差小且無(wú)倫理問(wèn)題,符合動(dòng)物福利在一次調(diào)查中能夠同時(shí)獲得多組數(shù)據(jù),因此成為未來(lái)種群數(shù)量研究的趨勢(shì)。為探討不同狀態(tài)的公路對(duì)大型哺乳動(dòng)物種內(nèi)遺傳分化的影響,本研究分別采集天山山脈省道110、203、303公路兩側(cè)的天山馬鹿糞便樣本,其中省道110沒(méi)有完全將棲息地割裂,省道203和303則將棲息地割裂但是省道203屬于廢棄道路,而省道303則正在使用。使用5種微衛(wèi)星進(jìn)行個(gè)體識(shí)別后利用Arlequin3.11進(jìn)行遺傳距離、基因多樣性、雜合度等情況。結(jié)果:研究發(fā)現(xiàn)5種微衛(wèi)星均具有很好的多態(tài)性,五地區(qū)中松樹(shù)塘與寒氣溝、白石頭的遺傳距離最遠(yuǎn),并且松樹(shù)塘的雜合度、基因型數(shù)量均最低;小西溝和白楊溝之間遺傳距離為負(fù)值,雜合度、基因型數(shù)量無(wú)差異。結(jié)果表明公路對(duì)棲息地的分割狀態(tài)不同,會(huì)導(dǎo)致種群的遺傳情況改變。當(dāng)公路僅深入棲息地沒(méi)有將棲息地割裂時(shí),公路兩旁種群無(wú)差異;當(dāng)棲息地被公路完全隔絕則該棲息地內(nèi)雜合度、基因型數(shù)量降低;公路的使用狀態(tài)對(duì)臨近種群的隔絕效果有影響,使用中的公路隔絕效果強(qiáng)而廢棄舊公路隔絕效果依然存在,建議將廢棄公路拆除方便動(dòng)物遷徙交流防止種群退化。利用5對(duì)微衛(wèi)星排除喀拉烏成山的小渠子、白楊溝地區(qū),哈密東天山國(guó)家森林公園的白石頭、松樹(shù)塘、寒氣溝地區(qū)的重復(fù)馬鹿糞便,使用BMC1009作為內(nèi)對(duì)照利用SRY基因進(jìn)行性別分辨來(lái)源的鑒定,同時(shí)利用糞便形態(tài)的長(zhǎng)寬比做糞便來(lái)源的形態(tài)學(xué)鑒定。結(jié)果表明基因擴(kuò)增法獲得的天山馬鹿雌雄比結(jié)果是1.78:1-2.89:1,糞便形態(tài)鑒定的結(jié)果是1.62:1-2.40:1,兩種方法獲得的結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,說(shuō)明通過(guò)糞便形態(tài)可以作為性別判斷的方式可行�；驍U(kuò)增以及形態(tài)學(xué)研究,都表明寒氣溝的性別比最低,提示該地區(qū)的種群性別比不穩(wěn)定。使用收集糞便時(shí)的GPS數(shù)據(jù),利用Arcview GIS3.2軟件的home range analysis模塊計(jì)算雌雄馬鹿冬季家域范圍,分別是1.24-1.71和1.02-1.57 km2,雌雄性家域范圍差異不大。這種家域范圍是由于冬季馬鹿食物減少,主要在林地邊的人工林采食嫩枝造成的。為了掌握東、西天山馬鹿的遺傳結(jié)構(gòu)差異和系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系,本研究利用CTAB法提取6個(gè)不同采樣點(diǎn)的471份新鮮天山馬鹿糞便樣本,并鑒定出其中273個(gè)個(gè)體,使用聚類分析,系統(tǒng)進(jìn)化等方法分別對(duì)線粒體的細(xì)胞色素b、控制區(qū)和核基因的差異進(jìn)行分析。結(jié)果表明東、西天山馬鹿控制區(qū)的單倍型之間的系統(tǒng)發(fā)生有明顯的區(qū)別,細(xì)胞色素b的系統(tǒng)發(fā)生也與控制區(qū)結(jié)果一致;東、西天山馬鹿細(xì)胞色素b的差異百分比達(dá)到1.1%;而且通過(guò)細(xì)胞色素b和控制區(qū)與其他亞種數(shù)據(jù)對(duì)比分析,結(jié)果表明東西天山馬鹿的遺傳差異大于部分亞種之間的差異;細(xì)胞色素b的系統(tǒng)發(fā)生分析結(jié)果表明,東天山馬鹿種群與克里米亞33000-42000年前的化石序列接近,處于同一個(gè)進(jìn)化分支,而西天山種群數(shù)據(jù)與北美種群接近在一個(gè)進(jìn)化分支上;Network分析也顯示,東西天山馬鹿的細(xì)胞色素b差異明顯;微衛(wèi)星的貝葉斯分析表明寒氣溝、松樹(shù)塘、白石頭與伊犁、白楊溝、小渠子的天山馬鹿具有明顯差異,屬于兩個(gè)不同的聚類群;這些結(jié)果與天山的地理劃分相吻合。結(jié)論:遺傳分析表明東、西天山馬鹿之間的遺傳差異明顯。
【關(guān)鍵詞】：馬鹿 系統(tǒng)發(fā)生 演化 進(jìn)化 家域 性別比 非損傷性采樣 糞便 種群數(shù)量 系統(tǒng)分化
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q953;Q958
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-31
• 1.1 馬鹿的演化與種系發(fā)生研究進(jìn)展9-14
• 1.1.1 馬鹿的形態(tài)學(xué)分類9-11
• 1.1.2 遺傳方法對(duì)馬鹿的系統(tǒng)分化研究11-13
• 1.1.3 今后馬鹿分類的研究方向13-14
• 1.2 野生動(dòng)物糞便研究進(jìn)展14-23
• 1.2.1 序言14-15
• 1.2.2 食性分析15-17
• 1.2.2.1 食物殘?jiān)^察法15
• 1.2.2.2 同位素分析法15-16
• 1.2.2.3 植物表皮的烷類蠟質(zhì)分析法16
• 1.2.2.4 近紅外反射光譜法16
• 1.2.2.5 DNA條形碼技術(shù)16-17
• 1.2.3 寄生蟲(chóng)研究17-18
• 1.2.4 種群數(shù)量研究18-20
• 1.2.4.1 糞堆計(jì)數(shù)法18
• 1.2.4.2 非損傷標(biāo)記重捕法18-20
• 1.2.5 家域研究20-21
• 1.2.6 群體遺傳學(xué)研究21-22
• 1.2.7 糞便研究現(xiàn)狀總結(jié)22-23
• 1.3 參考文獻(xiàn)23-31
• 第二章 三種方法對(duì)天山馬鹿喀拉烏成山種群數(shù)量的比較31-42
• 2.1 序言31
• 2.2 研究地區(qū)概況31
• 2.3 材料與方法31-35
• 2.3.1 樣線法31-32
• 2.3.2 糞便樣品采集32
• 2.3.3 基于非損傷性標(biāo)志重捕法統(tǒng)計(jì)種群數(shù)量32-33
• 2.3.3.1 提取糞便樣品DNA32-33
• 2.3.4 馬鹿個(gè)體識(shí)別與非損傷性標(biāo)記重捕33-34
• 2.3.5 糞堆計(jì)數(shù)法推算動(dòng)物的絕對(duì)豐富度34-35
• 2.4 結(jié)果35-38
• 2.4.1 樣線法統(tǒng)計(jì)種群數(shù)量35-37
• 2.4.2 基于非損傷性標(biāo)志重捕法統(tǒng)計(jì)種群數(shù)量37-38
• 2.4.3 糞堆計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)種群數(shù)量38
• 2.5 討論38-40
• 2.6 參考文獻(xiàn)40-42
• 第三章 公路對(duì)天山馬鹿種內(nèi)遺傳分化的影響42-55
• 3.1 序言42-43
• 3.2 材料與方法43-47
• 3.2.0 研究地點(diǎn)交通情況43
• 3.2.1 樣品收集與DNA提取43-45
• 3.2.2 微衛(wèi)星擴(kuò)增與個(gè)體識(shí)別45-46
• 3.2.3 個(gè)體識(shí)別46
• 3.2.4 通過(guò)SRY基因進(jìn)行性別鑒定46
• 3.2.5 數(shù)據(jù)分析46-47
• 3.3 結(jié)果47-50
• 3.3.1 馬鹿種群的遺傳多樣性47-50
• 3.4 討論50-52
• 3.5 建議與展望52
• 3.6 參考文獻(xiàn)52-55
• 第四章 非損傷技術(shù)對(duì)馬鹿種群性別比與冬季家域的研究55-68
• 4.0 序言55
• 4.1 地理情況介紹55-56
• 4.2 材料與方法56-59
• 4.2.1 糞便樣品收集與DNA提取56-57
• 4.2.2 微衛(wèi)星擴(kuò)增與馬鹿個(gè)體識(shí)別57-58
• 4.2.2.1 微衛(wèi)星擴(kuò)增57
• 4.2.2.2 馬鹿個(gè)體識(shí)別57-58
• 4.2.3 性別鑒定58-59
• 4.2.3.1 通過(guò)糞便形態(tài)58
• 4.2.3.2 通過(guò)SRY基因58-59
• 4.2.4 個(gè)體家域計(jì)算59
• 4.3 結(jié)果59-62
• 4.3.1 個(gè)體識(shí)別59
• 4.3.2 性別鑒定59-61
• 4.3.2.1 通過(guò)PCR結(jié)果判定馬鹿性別59-60
• 4.3.2.2 利用糞便形態(tài)判定馬鹿性別60-61
• 4.3.3 家域面積61-62
• 4.4 分析與討論62-66
• 4.4.1 天山馬鹿東天山森林種群的性別比62-63
• 4.4.2 家域面積63-66
• 4.5 結(jié)論66
• 4.6 參考文獻(xiàn)66-68
• 第五章 中國(guó)境內(nèi)東、西天山采樣點(diǎn)之間的馬鹿種群的遺傳差異68-96
• 5.1 序言68-69
• 5.2 材料與方法69-78
• 5.2.1 樣品收集與DNA提取69-71
• 5.2.2 微衛(wèi)星擴(kuò)增與個(gè)體識(shí)別71-72
• 5.2.3 線粒體測(cè)序72
• 5.2.3.1 控制區(qū)（Control region）72
• 5.2.3.2 細(xì)胞色素b（Cytochrome b）72
• 5.2.4 數(shù)據(jù)分析72-78
• 5.3 結(jié)果78-87
• 5.3.1 遺傳分化78-82
• 5.3.2 系統(tǒng)地理模式82-87
• 5.3.3 AMOVA分析87
• 5.3.4 系統(tǒng)發(fā)生分析87
• 5.4 討論87-92
• 5.4.1 天山馬鹿的遺傳特征87-88
• 5.4.2 天山馬鹿遺傳分化88-92
• 5.5 結(jié)論92-93
• 5.6 參考文獻(xiàn)93-96
• 附錄 1：本研究獲得的控制區(qū)序列96-108
• 附錄 2：本研究獲得的線粒體細(xì)胞色素b基因序列108-118
• 在讀期間發(fā)表論文118-119
• 致謝119-121

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