灰喜鹊帮助者贡献及个性差异遗传基础研究

摘要

在鸟类合作繁殖系统中，社会配偶能从合作繁殖中获得很多利益，这些目前已经研究的比较清楚。但是决定帮助者提供什么类型的帮助行为的因素以及社会配偶根据什么因素对帮助者的帮助做出回应目前还不是很清楚。本论文以在青藏高原繁殖的灰喜鹊（Cyanapica cyana）作为对象，研究帮助者对合作巢的贡献及社会配偶相应的回应。应用抓捕-标记-重捕法对帮助者身份进行识别，结果表明大多数帮助者为社会配偶一方或双方一岁龄的儿子。帮助者为合作巢主要提供三种类型的帮助行为：情饲孵卵期的雌鸟、饲喂育雏期的雏鸟和保卫巢，它们在巢保卫中承担的角色是对合作巢的主要贡献。合作巢中的社会配偶并没有因为帮助者的存在而提高窝卵数或者降低自身的递食率。因此，合作巢总递食率比非合作巢高，递食模式也与后者不同，它们的雏鸟在出飞时获得了比非合作巢内的雏鸟更大的体重。通过调查造成巢失败的原因，发现同种巢打劫是造成巢失败最主要的原因。由于帮助者的存在，合作巢能够免遭天敌捕食和同种劫巢者的打劫，与此同时，本巢帮助者还可以打劫其他的巢。在这种情况下，合作巢的存活率显著高于非合作巢。本研究认为，灰喜鹊在高营巢模式下，因同种劫巢行为导致的巢失败压力是促使帮助者在巢保卫中承担重要角色的原因。
　　在灰喜鹊高原种群中，本研究发现灰喜鹊个体间行为表现出明显的、稳定的个性差异。根据灰喜鹊对入侵者的反应行为，首先将灰喜鹊个体划分为boldness和shyness两种个性性状。接下来，应用转录组测序方法探究boldness与shyness两种个性性状的遗传基础。结果显示有1114个基因boldness个体相对于shyness个体上调表达、868个基因下调表达。在差异表达基因中一共鉴定出了26个与个性有关的基因。这些基因主要参与多巴胺能突触过程、5-羟色安能突触过程、胆碱能突触过程、甲状腺激素过程、甲状腺激素合成过程、鞘脂类信号通路、磷脂酰肌醇信号通路、钙离子信号通路多个过程。本研究可以为后续在灰喜鹊中进行功能基因组学研究提供遗传基础，并为鸟类个性研究提供重要参考。

目录

声明

第一章 研究背景

1.1鸟类合作繁殖行为

1.2 动物个性研究进展

1.2.1关注动物个性原因

1.2.2动物个性量化维度

1.2.3动物个性的遗传基础研究

1.2.4鸟类个性研究现状

1.2.5鸟类个性相关基因

1.2.6用转录组测序方法探究灰喜鹊个性遗传基础

1.3 研究地点概况

1.4 研究对象

1.4.1分类地位

1.4.2 灰喜鹊形态特征

1.4.3研究种群特征

1.5灰喜鹊繁殖生态

1.6研究意义和科学问题

第二章 材料和方法

2.1 灰喜鹊繁殖生物学

2.1.1 灰喜鹊个体标记

2.1.2生活史数据收集

2.1.3观察成鸟巢内行为

2.1.4帮助者身份识别

2.1.5数据处理

2.2 比较转录组方法研究灰喜鹊个性

2.2.1 灰喜鹊个性判断

2.2.2 样品采集与RNA提取

2.2.3总RNA样品检测

2.2.4文库构建及库检

2.2.5测序数据质量评估

2.2.6转录本拼接

2.2.7差异表达基因分析

第三章 结果

3.1灰喜鹊繁殖行为

3.1.1影响窝卵数大小的因素

3.1.2帮助者对孵卵雌性情饲率的贡献

3.1.3帮助者对递食率的贡献

3.1.4巢失败和帮助者对巢保卫的贡献

3.2比较转录组分析灰喜鹊个性

3.2.1转录组测序与组装

3.2.2测序数据过滤

3.2.3转录组组装

3.2.4基因功能注释

3.2.5各样品基因表达量统计

3.2.6差异基因GO富集分析

3.2.7个性相关基因鉴定

第四章 讨论

4.1 灰喜鹊帮助者对合作繁殖巢贡献

4.1.1帮助者对窝卵数的贡献

4.1.2帮助者对雏鸟生长发育的影响

4.1.3帮助者对巢存活率的影响

4.2灰喜鹊boldness与shyness个性差异遗传基础研究

4.2.1转录组测序及组装质量评估

4.2.2个性相关基因鉴定

4.3总结和展望

参考文献

在学期间科研成果

致谢