基于微卫星DNA的神农架川金丝猴遗传结构研究

川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)是我国特有珍稀濒危物种,了解其种群遗传结构和关键影响因素,对该物种的保护具有重要意义。以我国分布最东端的湖北神农架川金丝猴种群为研究对象,基于非损伤性DNA技术和微卫星DNA遗传标记等分子生物学方法及景观遗传参数,探讨了神农架川金丝猴的遗传多样性和遗传结构,旨在为川金丝猴的研究及川金丝猴种群的可持续发展提供理论基础。利用12个多态性微卫星位点,在455份川金丝猴粪便样品中,共检测到62个微卫星等位基因;共鉴定出316个不同川金丝猴个体;种群的平均期望杂合度、平均观察杂合度和多态性信息含量分别为0.626、0.559和0.650;群体间的Nei's遗传距离为0.046—0.139,分化系数为0.015—0.046。结果表明与其他地区川金丝猴种群相比,神农架川金丝猴种群具有较低的遗传多样性水平,种群内部存在遗传分化趋势;结合景观参数分析表明地理距离不是影响神农架川金丝猴群体间遗传距离的主要因素,而生境中的灌丛和草地以及人类活动干扰可能是影响川金丝猴遗传交流的主要因素。     

利用非损伤性方法评估神农架保护区川金丝猴种群遗传多样性

湖北神农架国家级自然保护区是中国川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)的重要分布区之一,为了更好地了解神农架川金丝猴种群遗传结构,并制定有效的保护对策,采集了该保护区2个川金丝猴种群126份样品,其中分布在大龙潭的人工补食种群粪便样品60份,分布在千家坪的一个小种群粪便样品63份、肌肉样品3份。通过应用线粒体DNA(mtDNA)引物和筛选出的9对近缘微卫星位点成功地进行了川金丝猴种群的遗传多样性和遗传结构分析,同时使用Y染色体相关标记方法进行性别鉴定。结果显示:在24份川金丝猴mtDNA D-loop区401bp序列中,共检测出27个变异位点,定义了20个单倍型,单倍型多样性(h)为0.9820,核苷酸多样性(π)为0.0129;其中有9对微卫星位点能够在117份粪便样品DNA中稳定扩增,2对位点可能偏离Hardy-Weinberg平衡,平均有效等位基因数(Ne)为3.85,遗传杂合度(Ho)为0.7450;多态信息含量(PIC)为0.5950。使用Y染色体标记方法,在58个特有的基因型中检测到18个雄性和40个雌性川金丝猴。微卫星标记和mtDNA D-loop区基因序列均表明神农架川金丝猴存在较丰富的遗传多样性,同时2个取样点川金丝猴种群间出现了明显的遗传分化。     

滇金丝猴现状及研究进展

野外滇金丝猴目前仅存于金沙江和澜沧江间云岭山脉的一个狭小区域,种群大小约1 700只左右.面临着栖息地高度破碎化、较为猖狂的盗猎活动和日益严重的放牧干扰等问题.分子遗传学和形态学数据都充分证明,滇金丝猴是独立的种.生态学研究表明,滇金丝猴的食性存在季节性差异,其某种程度上的海拔迁移是食物的空间分布和温度相互作用的结果.种群遗传学研究进一步表明,滇金丝猴的遗传多样性比较贫乏,个体间的遗传距离P平均仅为 0.052.建议保护区管理部门根据实际情况尽快建立生态走廊,以促进滇金丝猴的遗传稳定性和多样性.     

滇金丝猴的随机扩增多态DNA与遗传多样性分析

对6只笼养滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)进行了随机扩增多态DNA(RAPD)及遗传多样性分析.用45个10bp随机短引物对每只滇金丝猴的基因组DNA进行了扩增,平均每个个体观察到的RAPD标记约为130个左右,单个引物获得的标记在1～7个之间.80%的RAPD标记表现为无多态的单型性.个体间的遗传距离为0.052,表明笼养滇金丝猴群体的遗传多样性很低.此研究结果与在蛋白多态研究中得到的一致.贫乏的遗传多样性一方面使目前处于濒危境地的滇金丝猴生存情况更加危险,同时其本身也可能是造成目前滇金丝猴濒危的原因之一.另外,通过成对的遗传距离分析,构建了这一群滇金丝猴的谱系关系图,提出了让遗传距离较远的个体间进行交配的笼养繁育计划.     

人为干扰对神农架川金丝猴连通性及遗传多样性的影响

川金丝猴湖北种群是川金丝猴分布的最东缘,现主要分布于神农架国家公园和巴东自然保护区,其作为单独的管理单元,相对较低的遗传多样性、孤立的遗传状态和较小的种群数量,使得该种群面对环境变化脆弱性高。以神农架为研究区域,首先基于物种分布模型获得川金丝猴移动的阻力图层,利用电路理论分析适宜生境连接度;其次,设置道路和旅游两个人为干扰情景,运用最小费用距离模型与电路理论模型,分析道路和旅游活动对川金丝猴移动路径以及对不同亚群内和亚群间连通性的影响;最后,利用CDPOP软件模拟道路对川金丝猴遗传多样性的影响。结果表明:(1)神农架川金丝猴适宜生境分布较集中,生境斑块间存在多个潜在扩散区域;(2)道路改变了川金丝猴往来于南北生境间的最优路径,旅游干扰对川金丝猴移动路径无明显影响,其干扰主要在于川金丝猴对其具有回避性,回避距离为100 m;(3)道路显著降低金猴岭亚群内的连通性,并显著增加了所有亚群间的移动阻力,旅游活动对亚群内和亚群间的连通性无显著影响;(4)川金丝猴种群在150年内的遗传多样性呈下降趋势,道路的影响将加剧遗传多样性下降的程度。基于以上结果本文提出了针对性的保护建议,对于该物种的保护和其他濒危物种的类似研究具有较强的参考价值和借鉴意义。     

金丝猴属的DNA序列变异及进化与保护遗传学研究

金丝猴的分类及系统发育存在许多争议。本文测定了２只川金丝猴、８只滇金丝猴、１只越南金丝猴和１只灰叶猴的２５３ｂｐ的线粒体细胞色素ｂ基因的序列。其中４７个位点（１９％）检出变异。我们采用简约法、最大似然法和距离法构建了一系列的分子系统树,得到相同的拓扑结构,从而可能在分子水平澄清了金丝猴属的系统发育。结果表明,云南金丝猴与越南金丝猴间的关系较与川金丝猴的为近。金丝猴属的分化大约发生在２～６百万年以前。这３种金丝猴均是独立的种,且都应归入金丝猴属。对８只来自野外的滇金丝猴（其中包括了昆明动物研究所圈养群体的所有６只创立者）的非损伤性遗传分析提示,编号为ＹＫ２的母猴是维持该圈养群体遗传多样性的关键猴。我们建立的这种非损伤性遗传分析方法广泛适用于珍稀濒危动物的遗传多样性及遗传管理研究。     

川金丝猴遗传多样性的蛋白电泳及其保护生物学意义

利用同功酶粉凝胶电泳技术检测了严自甘肃摩天岭和陕西秦岭两个地区的１９只川金丝猴（Ｒｈｉｎｏｐｉｔｈｅｃｕｓｒｏｘｅｌｌａｎａｅ）的４４个遗传座位,没有发现多态座位。其平均遗传杂合度为０。这与滇金丝猴的平均遗传杂合度处于同一水平。     

神农架川金丝猴投食群TRIM5 alpha基因的变异及其进化分析

目的:本研究探索神农架大龙潭川金丝猴TRIM5alpha蛋白序列的特征、变异、该基因进化特点以及该基因的遗传多样性,对金丝猴的保护和研究具有重要的意义。方法:从神农架川金丝猴投食群随机选择41个个体,采集毛发并提取基因组DNA,设计引物,对其TRIM5 alpha基因编码序列进行PCR扩增和测序,最后对序列进行比对和分析。结果:在神农架川金丝猴投食群41个个体中,TRIM5alpha基因不存在与Cyp A假基因序列融合的现象。与恒河猴序列不同而与人类相似的是,川金丝猴中没有发现TFP339-341型,而只发现△△Q339-341型。41个个体TRIM5alpha蛋白序列没发现任何非同义突变位点,显示该基因在该种群中具有很低的遗传多样性。编码序列的进化分析表明,Coiled-coil结构域和SPRY结构域在进化中经历了明显的正向选择,Ring结构域和B-box结构域则经历了纯化选择。结论:川金丝猴TRIM5 alpha基因存在很多独特变异位点,且经历了明显的正向选择。对投食群的研究表明该基因编码序列在该种群中多样性很低,这从侧面反映了该总群较低的遗传多样性。针对这种情况,建议在种群复壮的工作中,适当引入一批有效的建群者。     

神农架川金丝猴人工补食群的遗传多样性和亲缘关系

以湖北神农架国家级自然保护区的川金丝猴人工补食群体为研究对象,利用微卫星遗传标记对该群体的遗传多样性和亲缘关系进行研究,并对其种群的遗传多样性发展趋势进行了预测。结果显示,12个微卫星位点在该补食群体中共检测到50个等位基因,平均观察杂合度和平均期望杂合度分别为0.668和0.630,多态信息含量为0.442-0.696,平均0.567。亲权鉴定中共鉴定出11个父-母-子单元,各单元未有近亲繁殖的状况。亲缘系数结果显示具有亲缘关系的个体对达21.64%,群体平均亲缘系数为0.1108,现6个家庭单元中有两对候选亲本具有亲缘关系,表明该群体存在较高的近交风险。遗传多样性变化趋势的模拟结果表明,种群的数量对遗传多样性的影响比较大,群体中雄雌比例也对遗传多样性的损失有影响;为避免近亲交配,保持群体的遗传多样性水平,建议进一步做好人工补食群金丝猴的个体识别,完善家庭系谱,明确繁殖个体的遗传背景;引入一批有效的建群者来增加种群的数量及优化雄雌的比例。     

川金丝猴mtDNA D-loop序列遗传多态性分析

采用非损伤性DNA分析技术,分析了甘肃白水江保护区、陕西长青保护区、湖北神农架保护区3个川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)种群中的20份粪便样品和2份肌肉样品,成功扩增了mtDNA D-loop区部分片段。经过GenBank数据库的BLAST比对,确定了22份样品均来自川金丝猴,经过Clustal W和DNASP软件分析,在22份川金丝猴mtDNA D-loop区393bp中,共检测出54个多态性位点,分为17个单倍型,单倍型多态性(h)为0.965,核苷酸多态性(π)为3.10%。3个种群之间的遗传距离为0.003～0.098,核苷酸差异为0.08%～2.80%,表明所得到的川金丝猴样品中存在着较丰富的遗传多态性,种群间存在一定的遗传差异。     

气候变化背景下湖北川金丝猴种群生存力分析

气候变化预计将改变野生动物的潜在适宜生境面积、分布与格局,从而加剧濒危物种的灭绝风险。湖北川金丝猴种群(Rhinopithecus roxellana)相对较低的遗传多样性、孤立的遗传状态和较小的种群数量,使得该种群面对环境变化具有更高的脆弱性。研究该种群在气候变化下的生境变化及种群动态,可为今后制定气候变化下的适应性对策提供参考。本文基于湖北川金丝猴分布点、生物气候变量及环境变量,建立川金丝猴物种分布模型,评估气候变化对川金丝猴未来(2050s)生境及环境容纳量的影响;结合川金丝猴种群参数,利用漩涡模型预测100年内,川金丝猴受到气候变化及极端天气灾害影响下的种群生存力状况。结果显示,在气候变化下,2050s川金丝猴适宜生境相比当前减少64.45%,大龙潭亚群、金猴岭亚群和千家坪亚群的环境容纳量相比当前分别下降93.48%、72.86%和13.96%;当前情景下,湖北川金丝猴在100年内种群数量能够保持逐渐增长,说明该种群是一个具有一定繁殖力的种群;极端天气灾害和气候变化均能造成湖北川金丝猴种群数量不同程度下降,二者共同作用时影响最大;不同亚群对极端天气灾害和气候变化的敏感性不同。因此,保护适宜生境、保证生境间连通性及提供极端天气灾害的干预保护是湖北川金丝猴种群保护的重要途径。     

秦岭大坪峪川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)种群生存力分析

小种群的保护已成为保护生物学中一个重要的问题,鉴于小种群极易灭绝的特性,寻找制约小种群存活的关键因子,形成快速拯救的措施,是目前对于小种群进行保护十分迫切的任务。根据秦岭大坪峪地区2个川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)种群连续5a的观察数据,参照群体大小、配偶体制、迁移扩散、环境容纳量、死亡率、灾害的发生频率等种群参数,并结合川金丝猴其他种群的研究结果,利用旋涡模型(Vortex 10.0),对猴群未来100a内的数量动态进行了模拟分析。结果表明,在没有个体迁移的情况下,大坪峪种群种群100a间灭绝概率为95.8%和93%;当存在个体迁移和扩散的情况,灭绝概率为2%和0.4%。因此种群间个体迁移是秦岭大坪峪川金丝猴种群数量动态的限制因子。鉴于此,增加川金丝猴大坪峪种群间的个体交流,能够保证本群川金丝猴长期生存所需的遗传多样性。同时,增加秦岭川金丝猴各种群间的个体交流,建立群间的生境走廊对这一世界性濒危物种的长期存活具有重要的现实意义。     

吉林省野生杏种质资源遗传多样性研究

遗传多样是生物多样性的核心,决定着生物多样性的其他方面,是在分子层面上揭示生物多样性的本质.近10年来世界上遗传多样性研究方法发展迅速,主要手段是运用基于DNA分子标记方法.采用DNA-RAPD分子标记方法,对吉林省野生杏资源进行了遗传多样性研究.旨在进一步从分子水平上对吉林省野生杏资源的生物多样性进行研究,目的是从理论上证明其资源多样性非常丰富.     

利用红外相机建立川金丝猴的行为谱及PAE编码系统

利用红外相机收集四川卧龙国家级自然保护区内川金丝猴Rhinopithecus roxellana的行为、动作模式及活动环境等特征的视频数据,以"姿势-动作-环境"为轴心,行为的生态功能为依据,完成川金丝猴行为谱的建立,并对其行为进行分类和系统编码。经视频数据辨识分析,共统计到野生川金丝猴的17种姿势、84种动作和116种行为。将这些行为与滇金丝猴R.bieti、黔金丝猴R.brelichi进行对比,发现3种金丝猴的大部分行为具有一致性;但栖息环境的差异、长时间的地理隔离以及后天的学习使得这些行为又表现出了差异性:一是行为的差异性,不同物种具有各自特殊的行为,如川金丝猴特有的跳跃采食行为和雌性匍匐邀配行为;二是行为效应的差异性,如快理等动作在不同物种中表达了不同的行为效应。完善和建立川金丝猴的行为谱有利于更全面、更准确地了解其行为生态学基本特征,同时为其深入研究提供基础数据。     

5种松树的遗传多样性和遗传分化研究

利用cpSSR和AFLP标记,比较了巴山松、黄山松、油松、马尾松以及云南松的遗传多样性与遗传分化结果.发现5种松树都表现出较高水平的遗传多样性与种间分化,但cpSSR比AFLP标记提供了更多的种内种间分化,而展示的遗传多样性相对要少.在对不同方法指标的对比研究后,认为将cpSSR的单倍体关系考虑在内,能够更有效地分析植物居群遗传分化造成的地理结构.对于显性标记AFLP,传统的平方根法会低估遗传参数,而Lynch和Milligen的方法因样本量的限制也可能高估遗传多样性,Bayesian法被认为是最精确的方法,提供了与分子方差分析(AMOVA)近似的遗传分化值.     

基于RAD高通量测序的蓝花楹群体遗传分析

为了解蓝花楹(Jacaranda mimosifolia)种质资源的遗传多样性和群体遗传结构,对168份种质材料进行RAD-seq测序,构建了系统进化树并进行主成分、群体结构和遗传多样性分析。结果表明,比对参考基因组平均比对率为81.02%,平均测序深度23.18×,最终获得45 552个高质量的SNPs。群体遗传结构分析表明,供试蓝花楹可划分为2个大的类群,来自川、渝地区的种质材料基本归为一类;其余地区归为另一类。19个地区的蓝花楹在SNP水平上的遗传多样性较高,云南昆明(YNKM)居群的核苷酸多样性(π)和期望杂合度(He)最大,表现出最高的遗传多样性。因此,来自川、渝地区的蓝花楹具有相对较近的亲缘关系,推断来自同一祖先,而其余地区的种质可能是随机引种栽培。     

不同保存方法对川金丝猴粪便DNA提取效果的影响

目的:川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)是我国特有珍稀物种,其粪便作为一种非损伤性样品,为珍稀濒危动物的种群数量调查、遗传多样性评价、亲缘关系、系统进化等研究带来了很大便利,本研究试图建立高效、简便的粪便样品保存方法。方法:在现有珍稀濒危动物粪便样品保存方法的基础上,分别使用干燥法、冷冻法和干燥-冷冻法保存川金丝猴的粪便样品,比较了不同保存方法的DNA提取效果,以及对mtDNA控制区片段的PCR扩增成功率和微卫星基因的PCR扩增效率。结果:干燥法、冷冻法和干燥-冷冻法三种不同保存方法保存粪便1周时间后,提取的粪便DNA样本扩增mtDNA片段的成功率均为92%,微卫星基因的扩增成功率分别为79%、78%、80%;保存2个月后,mtDNA片段扩增成功率分别为80%、76%和80%,微卫星基因扩增成功率分别为65%、61%、67%;保存6个月后,mtDNA片段扩增成功率分别为56%、52%和64%,微卫星基因扩增成功率分别40%、34%、46%。因此,随着保存时间的增长,三种方法的保存效率都将明显降低,但干燥-冷冻法得到的DNA样本扩增成功率相对较高。结论:粪便样品能够为川金丝猴的遗传多样性评价等相关研究提供有效信息,干燥-冷冻法保存能够更为有效的保证DNA的提取和基因扩增效率。     

气候变化和人为干扰对中国三种金丝猴地理分布的未来影响

气候变化和人为干扰正成为物种多样性丧失的重要驱动力.本文基于MaxEnt模型,探讨气候变化和人为干扰对中国3种金丝猴(川金丝猴Rhinopithiecus roxellana、滇金丝猴R.bieti和黔金丝猴R.brelichi)地理分布变迁的影响:(1)气候变化和人为干扰导致3种金丝猴在2000年和未来(2050年)...     

基于ISSR标记的辽宁4个东北林蛙种群遗传多样性分析

辽宁是东北林蛙Rana dybowskii主要分布地之一,种群数量巨大,其群体遗传多样性有待评估.本研究应用ISSR标记技术对东北林蛙4个种群105个样本进行研究,5个引物共获得44条清晰谱带,4个种群的多态位点率均大于75%,Nei's基因多样性为0.2851,Shannon信息指数为0.4476,显示了较高的遗传多样性.对遗传分化系数、Nei's遗传距离、AMOVA分子变异巢式方差分析和F-统计量等遗传参数的统计结果表明,辽宁东北林蛙种群间已经出现一定程度的遗传分化,分析认为,自然屏障(高山和平原等)以及栖息地片段化是其遗传分化形成的主要因素.     

棉花遗传多态性研究进展

从系谱分析、形态特征、生化及 DNA分子水平等方面分析了棉花遗传多样性的研究进展 .国内外的研究一致表明陆地棉品种间遗传多态性水平低 ,改进其遗传多样性是今后棉花遗传育种研究的重要内容 .加强对现有栽培品种、野生种质的研究利用和种质引进交流 ,多种育种技术综合运用和合理的植棉区域规划及多育种目标引导 ,是提高育成品种遗传多样性的重要途径 .并提出今后应加强棉花核心种质的研究和从基因组水平对棉花遗传多样性的研究