圈养林麝遗传多样性及泌香性能关联标记的分析研究

摘要

麝(Moschus spp.)是亚洲特有的珍稀濒危动物，因所产麝香闻名于世并因此成为具有极高经济价值的物种，由于长期过度猎杀和生境丧失等原因，麝的分布范围持续缩减，种群数量不断下降，目前该类动物的所有种均已被列为国家一级重点保护的野生动物，而《中国濒危动物红皮书》亦将麝类动物列为了濒危或易危物种，并被载入了CITES附录I中。
　　 林麝(Moschus berezovskii)是麝科动物中分布最广的一种，也是目前圈养种群中规模最大的一种。为了给相关部门制定林麝的有效的保护策略提供保护遗传学方面的参考资料，本研究在筛选林麝的多态性微卫星( Microsatellite，SSR)位点并建立遗传多样性检测的微卫星技术的基础上，进一步建立林麝的扩增片段长度多态性的检测技术(Amplified Fragment Length Polymorphism，AFLP)，从而完成了四川养麝研究所白沙养麝场和金凤山养麝场之林麝人工圈养种群的遗传多样性和种群结构分析，同时通过微卫星和AFLP检测，分析了泌香性能的关联标记，所获得的主要结果如下：
　　 1.运用磁珠富集法共自林麝的基因组中，筛选获得了12个多态性的微卫星位点。这些位点的群体分析表明：(1)多态信息含量(polymorphic informationcontent，PIC)值范围为0.631-0.882，平均为0.727；(2)单个位点的个体识别率(DP)在0.855-0.937之间，而12个位点的累计个体识别率(CDP)达到100％。表明了已筛选获得的12个微卫星，达到了林麝个体识别和遗传多样性分析的目的，从而建立了物种遗传多样性检测的徼卫星技术。
　　 2.12个微卫星位点共检测到108个等位基因，等位基因的变化范围为6-12个。其中：(1)金凤山种群每个位点的等位基因数为5-11，平均等位基因数6.92，平均等位基因丰度6.77，平均期望杂合度0.728；(2)白沙种群各微卫星位点的等位基因数为6-11，平均等位基因数8.08，平均等位基因丰度7.36，平均期望杂合度0.763。T检验表明，两个种群的平均期望杂合度，未显示显著的差别(P=0.2590)。
　　 3.AFLP检测了22对选择性引物组合，共获得了908个AFLP多态片段。其中，种群的平均多态性位点的比率(PPL)为97.32％，平均有效等位基因数(Ne)1.643，平均Shannon信息指数(I)0.528，平均Nei's遗传多样性指数(HJ)0.386。表明了林麝的两个圈养种群均保持着较高水平的遗传多样性。再者，林麝个体间的Nei'S遗传距离(GD)在0.0110-0，1004之间(平均0.0458±0.0165)，显示了林麝物种水平上的遗传多样性较高，且个体间的遗传差异分布较均匀。进一步的分析发现：(1)两个圈养种群的Nei基因分化系数(Fsr)为0.023，种群间仅存在2.3％的变异分布；(2) Nei无偏遗传距离(DS)为0.0131，基因流(Nm)为22.98。该结果提示，两个圈养种群间遗传变异水平较低，具有较高的基因共享和交流；(3)多态位点比率(PPL)分析结果表明，金凤山种群(97.63％)比白沙种群(97.01％)稍高，而在Nei's基因多样性指数(H1)上金凤山种群亦比白沙种群高4.16％。通过对两个种群的AFLP遗传多样性指数(PPL、HJ和Shannon信息指数)进行T-Test，发现PPL和H1在两种群间未出现显著差别(P>0.05)，但金凤山种群的Shannon信息指数却显著地高于白沙种群(P<0.05)。
　　 4.分别用微卫星和AFLP初步筛选了林麝泌香性能的关联位点，发现：(1)2个微卫星位点的基因型与麝香产量呈正相关关系(P<0.05)；(2) AFLP的T-Test检验表明，三组样品(高产组、参照组和低产组)的泌香量与多态位点比率(PPL)之间，具有非常显著的差异：高产组>参照组>低产组(P<0.01)，表明在生存适合度上，高产组相对于低产组，具有遗传多样性水平更高的竞争优势；(3)根据各引物标记位点的座位分布同质性检验结果，筛选出了34个在高产组和低产组之间有显著差异分布的标记位点(P<0.05)，这些引物组合和标记位点可能与林麝泌香性状相关联。上述结果，为林麝泌香性能关联基因的后续研究，提供了优先检测的标记选择。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

第一部分 绪论

第1章 林麝的研究概论

1.1林麝的生物学特征

1.2林麝的分类地位

1.3林麝的种群分布及栖息地

1.4林麝的保护现状和相关研究

1.5致危根源及人工养殖的困境

第2章 微卫星标记及其在保护遗传学中的应用

2.1微卫星的结构

2.2微卫星的发现与命名

2.3微卫星形成的原因

2.4微卫星的特点

2.5微卫星位点的分离

2.6微卫星在保护遗传学中的应用及其优劣之处

第3章 AFLP概述

3.1 AFLP的基本原理和主要过程

3.2 AFLP的技术特点

3.3 AFLP在动物学研究中的应用

第4章 本研究的意义

第二部分 研究内容

第5章 材料和方法

5.1材料

5.2微卫星位点的筛选和研究方法

5.3 AFLP标记的筛选及研究方法

第6章 研究结果

6.1圈养林麝的遗传多样性

6.2种群分化研究结果

6.3与林麝泌香性能相关联的微卫星标记分析结果

6.4与林麝泌香性能相关联的AFLP标记分析结果

第7章 讨论

7.1磁珠富集法筛选微卫星位点中的关键问题

7.2 AFLP的技术关键

7.3微卫星标记和AFLP标记的比较

7.4林麝圈养种群的遗传多样性

7.5林麝圈养种群的多样性差异和遗传分化

7.6与泌香性能相关的分子标记分析

第8章 圈养林麝的遗传多样性保护对策和研究建议

第三部分 参考文献

本研究的主要成果及创新点

附录