瀕危鳥類褐馬雞遺傳多樣性及保護(hù)研究報(bào)告

1、.瀕危鳥類褐馬雞遺傳多樣性及保護(hù)研究【摘要】：褐馬雞是我國(guó)特有的瀕危鳥類,國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物。目前其分布區(qū)被嚴(yán)重分隔成了3個(gè)地理種群,即XX呂梁山脈的中部種群、XX與地區(qū)的東部種群、XX黃龍山的西部種群。本文以XX省龐泉溝國(guó)家自然保護(hù)區(qū)、蘆芽山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)、XX市動(dòng)物園的褐馬雞種群為研究對(duì)象,采用分子生物學(xué)和光譜學(xué)的研究手段,進(jìn)行了線粒體DNA控制區(qū)序列變異分析、ISSR多樣性分析、褐馬雞的分子性別鑒定以及褐馬雞礦質(zhì)元素含量的測(cè)定分析,初步探討了褐馬雞種群的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)、以及它們的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系,為褐馬雞的保護(hù)與管理提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:利用雉類線粒體控制區(qū)通用引物獲得褐馬

2、雞線粒體控制區(qū)(D-loop)序列長(zhǎng)度為1236bp1237bp,序列測(cè)定與分析20個(gè)個(gè)體,共檢測(cè)出26個(gè)突變位點(diǎn),13個(gè)單倍型,其中11個(gè)個(gè)體具有獨(dú)特的單倍型,2個(gè)共享單倍型。XX市動(dòng)物園種群與龐泉溝自然保護(hù)區(qū)種群的遺傳多樣性參數(shù)分別為核苷酸多樣性平均值()為0.0024,單倍型多樣性平均值(h)為0.916。兩個(gè)種群具有較高的單倍型多樣性和較低的核苷酸多樣性,因而褐馬雞種群的遺傳變異較低,個(gè)體間差異較大。XX市動(dòng)物園種群與龐泉溝自然保護(hù)區(qū)種群內(nèi)單倍型間的遺傳距離均值分別為0.003和0.002,核苷酸多樣性分別為0.003和0.002,單倍型多樣性分別為0.933和0.911。結(jié)果表明:兩

3、個(gè)種群?jiǎn)伪缎烷g的遺傳距離和遺傳多樣性較接近,統(tǒng)計(jì)分析無顯著差異,兩個(gè)種群尚未表現(xiàn)出明顯的遺傳分化,且兩個(gè)種群間有基因流存在。從合成的20條ISSR引物中篩選出擴(kuò)增產(chǎn)物穩(wěn)定、條帶清晰、重復(fù)性好的引物10條。35個(gè)樣本通過10條引物共擴(kuò)增出65條清晰穩(wěn)定的條帶,其中有50條具有多態(tài)性,多態(tài)帶百分率(PPB)為76.9%。在種群水平上,平均期望雜合度(He)、Shannon指數(shù)(I)和多態(tài)帶百分率(PPB)分別為0.1904、0.2842和54.10%。在物種水平上,平均期望雜合度(He)、Shannon指數(shù)(I)和多態(tài)帶百分率(PPB)分別為0.2281、0.3367和62.30%。結(jié)果表明:物種

4、水平的遺傳多樣性高于種群水平的遺傳多樣性,而兩個(gè)種群的的遺傳多樣性指數(shù)比較接近,與線粒體控制區(qū)(D-loop)序列分析結(jié)果一致。兩個(gè)種群間的遺傳分化系數(shù)(Gst)以及種群間的基因流估計(jì)值(Nm)分別為0.1640和2.5493,相似性系數(shù)為0.9079,遺傳距離為0.0966,因而兩個(gè)種群的遺傳多樣性水平較一致,種群間的遺傳分化較小。XX動(dòng)物園和龐泉溝自然保護(hù)區(qū)種群個(gè)體之間遺傳距離最大為0.3279和0.3607,遺傳距離最小值一致均為0.0328。表明兩個(gè)種群個(gè)體之間的親緣關(guān)系較近,近交程度較高。采用鳥類CHD基因的引物2550F/2718R對(duì)褐馬雞進(jìn)行了性別鑒定,經(jīng)過擴(kuò)增、序列測(cè)定和Clu

5、stalX分析,雌性可以擴(kuò)增出CHD1-Z和CHD1-W基因兩條主帶而雄性僅擴(kuò)增到CHD1-Z基因一條主帶。對(duì)18個(gè)已知個(gè)體和18個(gè)未知性別的個(gè)體進(jìn)行了測(cè)定,18個(gè)已知性別個(gè)體測(cè)定結(jié)果與實(shí)際性別完全吻合。XX市動(dòng)物園飼養(yǎng)的褐馬雞羽毛中除K和Cu外,其余8種元素的含量均比蘆芽山和龐泉溝國(guó)家自然保護(hù)區(qū)野生的褐馬雞羽毛中的含量低,特別是Fe,僅占野生含量的大約1/3。各個(gè)組織器官中元素的含量差異極顯著(P0.01)。大部分組織器官中含量較高的元素有:Fe、K、Zn、Cu、Mn,而Cr、Pb、Cd、Ni四種元素含量較低。褐馬雞羽毛、卵殼與機(jī)體大部分組織器官礦物元素呈正相關(guān)關(guān)系,而且絕大部分呈顯著(P0

6、.05)及極顯著(P0.01)正相關(guān)關(guān)系。分析了褐馬雞的瀕危原因,提出了褐馬雞自然保護(hù)區(qū)的科學(xué)管理和保護(hù)措施,加強(qiáng)各保護(hù)區(qū)之間卵、幼鳥、成年鳥的交換,促進(jìn)種群間的基因交流,防止種群遺傳衰退。對(duì)于圈養(yǎng)種群應(yīng)進(jìn)行野放試驗(yàn),同時(shí)為了提高褐馬雞種群的遺傳多樣性水平,遺傳管理十分重要?！娟P(guān)鍵詞】：褐馬雞線粒體DNAISSR性別鑒定遺傳多樣性保護(hù)建議【學(xué)位授予單位】：XX大學(xué)【學(xué)位級(jí)別】：博士【學(xué)位授予年份】：2008【分類號(hào)】：Q953【目錄】：摘要12-14ABSTRACT14-18第一章文獻(xiàn)綜述18-281.1褐馬雞研究概述18-221.1.1形態(tài)特征181.1.2食物與食性18-191.1.3繁殖

7、特性191.1.4棲息地特征19-201.1.5分布與數(shù)量201.1.6研究概況20-221.2遺傳多樣性研究概述22-271.2.1遺傳多樣性的概念、研究?jī)?nèi)容及研究意義22-231.2.2遺傳多樣性的檢測(cè)方法23-271.3本文研究的內(nèi)容、目的和意義27-28第二章褐馬雞非損傷性取樣、微量取樣DNA的提取及檢測(cè)28-422.1引言28-292.2材料和方法29-352.2.1材料29-302.2.2方法30-352.3研究結(jié)果35-372.3.1肌肉與血液樣品基因組DNA純度和濃度測(cè)定結(jié)果352.3.2各種材料提取的基因組DNA瓊脂糖凝膠電泳圖35-362.3.3PCR擴(kuò)增電泳圖36-372

8、.4分析與討論37-402.4.1微量血液DNA提取方法分析372.4.2陳舊剝制標(biāo)本及新鮮皮XDNA的提取37-382.4.3羽毛樣品中DNA提取三種方法的比較38-392.4.4糞便DNA提取方法的分析392.4.5在保護(hù)遺傳學(xué)中的應(yīng)用39-402.5小結(jié)40-42第三章褐馬雞種群的線粒體DNA控制區(qū)多態(tài)性分析42-643.1引言42-433.2材料與方法43-473.2.1材料43-443.2.2方法44-473.3研究結(jié)果47-593.3.1DNA提取的電泳檢測(cè)結(jié)果473.3.2PCR擴(kuò)增電泳監(jiān)測(cè)結(jié)果473.3.3重組質(zhì)粒檢測(cè)(酶切、PCR鑒定)47-493.3.4線粒體DNA控制區(qū)遺

9、傳多態(tài)性49-543.3.5種群遺傳距離(Da)54-553.3.6系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建55-593.4分析與討論59-633.4.1線粒體控制區(qū)的特性59-603.4.2線粒體DNA的母性遺傳分析60-613.4.3遺傳多樣性現(xiàn)狀分析61-623.4.4兩個(gè)種群的遺傳差異分析62-633.5小結(jié)63-64第四章褐馬雞ISSR標(biāo)記的遺傳多樣性64-874.1引言644.2材料與方法64-664.2.1材料64-654.2.2方法65-664.3研究結(jié)果66-824.3.1PCR-ISSR分析66-694.3.2多態(tài)帶百分率694.3.3物種水平上的遺傳多樣性69-704.3.4各種群的遺傳多樣性特

10、點(diǎn)70-714.3.5各種群個(gè)體之間的遺傳距離和聚類分析71-824.4分析與討論82-854.4.1ISSR實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性82-834.4.2ISSR遺傳多樣性分析834.4.3兩個(gè)種群的遺傳差異分析83-844.4.4聚類分析844.4.5ISSR分子標(biāo)記與線粒體基因標(biāo)記的比較84-854.5小結(jié)85-87第五章褐馬雞性別鑒定的分子生物學(xué)方法87-965.1引言875.2材料和方法87-895.2.1材料87-885.2.2方法88-895.3研究結(jié)果89-935.3.1性別相關(guān)基因的擴(kuò)增以及兩對(duì)引物的有效性分析89-925.3.2性別相關(guān)基因的排序及序列比對(duì)925.3.3在已知性別和未知性

11、別個(gè)體中的擴(kuò)增結(jié)果92-935.4分析與討論93-955.4.1引物P2/P8與2550F/2718R擴(kuò)增結(jié)果的分析93-945.4.2已知與未知性別鑒定結(jié)果分析94-955.5小結(jié)95-96第六章褐馬雞羽毛、卵殼及組織器官中10種礦物元素含量的測(cè)定96-1156.1引言96-976.2實(shí)驗(yàn)部分976.2.1主要儀器、材料和試劑976.2.2樣品處理976.2.3實(shí)驗(yàn)方法976.3研究結(jié)果97-1096.3.1羽毛和卵殼中元素含量97-986.3.2各組織器官中10種礦物元素的測(cè)定結(jié)果98-1006.3.3各元素在不同組織器官中的分布規(guī)律100-1066.3.4各元素的含量差異顯著性檢驗(yàn)106

12、6.3.5各元素的相關(guān)關(guān)系106-1086.3.6羽毛、卵殼與各組織器官間礦物元素含量的顯著性檢驗(yàn)108-1096.4回收率實(shí)驗(yàn)1096.5分析與討論109-1136.5.1礦物元素在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的生物學(xué)作用109-1106.5.2與文獻(xiàn)及其它鳥類中羽毛及卵殼含量的比較分析110-1116.5.3同一組織器官中不同元素的分布及相關(guān)關(guān)系分析111-1126.5.4測(cè)定羽毛、卵殼中含量可反映出體內(nèi)的含量及環(huán)境狀況112-1136.6小結(jié)113-115第七章褐馬雞瀕危機(jī)制及保護(hù)對(duì)策115-1197.1褐馬雞的致危因素分析115-1167.1.1褐馬雞瀕危的內(nèi)因115-1167.1.2褐馬雞瀕危的外因1167.2褐馬雞的生態(tài)學(xué)和遺傳多樣性保護(hù)建議116