濒危鸟类栗斑腹鹀种群遗传学和基因渐渗研究

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cheng1129
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种群数量小、分布范围局限的濒危物种通常具有较低的遗传多样性,限制了物种在长期和短期内应对各种威胁和环境变化的能力。栗斑腹鹀是一种主要栖息在内蒙古东部草原上的濒危鸟类。该物种在过去几十年里受到栖息地丧失、退化和破碎化的影响,种群数量大幅下降。有研究发现,尽管栗斑腹鹀种群数量发生了大幅下降,但其仍具有高于一般濒危物种甚至是一些无危物种的遗传多样性。然而,我们并不清楚栗斑腹鹀当代高遗传多样性的成因。因此,本研究结合线粒体控制区、ND2基因序列以及15个微卫星位点的遗传变异信息,对栗斑腹鹀当代遗传多样性与种群历史、种群间基因流和种间基因渐渗的关系进行了研究。首先估计了栗斑腹鹀种群的遗传多样性及其近期变化,并与同域分布的三道眉草鹀以及其它物种进行比较;接着进行了遗传结构的分析以及历史和当代种群连通性的比较;然后检测了种群扩张、瓶颈事件并重建了近期的种群历史;最后,检测了栗斑腹鹀与三道眉草鹀之间的渐渗杂交。其中,遗传多样性估计和比较的结果显示,栗斑腹鹀具有较高的遗传多样性,其核苷酸多样性(π=0.0057)和期望杂合度(He=0.769)高于同域、近缘且无危的三道眉草鹀(π=0.0019,He=0.652),同时,种群遗传多样性在近期相对稳定,没有明显下降。遗传结构及种群连通性的研究显示,种群间迁移率m范围为0.067~0.280。这表明栗斑腹鹀种群间具有庞大的历史和当代基因流,种群间遗传差异很小,共同构成了一个集合种群。种群动态历史研究表明,栗斑腹鹀具有庞大的历史有效种群(Ne=3687),当代有效种群大小估计值为63(95%置信区间:55~72;LD法)。长期以来,栗斑腹鹀种群数量出现大幅但缓慢的下降。渐渗杂交研究的结果显示,351个个体中的7个在New Hybrids分析中以0.10<Qi<0.90被鉴定为杂交个体。这表明栗斑腹鹀与三道眉草鹀之间发生了微弱的渐渗杂交,在一定程度上补充了栗斑腹鹀的种内变异,尽管渐渗杂交的遗传贡献似乎没有预期之中显著。此外,栗斑腹鹀当前的高遗传多样性还可能是遗传反应时间滞后的结果。综上所述,庞大的历史有效种群、相对温和的种群动态历史、种群间频繁的遗传交流、来自近缘种的基因渗入以及遗传滞后效应等因素共同塑造了栗斑腹鹀当前的遗传多样性。
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