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黄嘴白鹭(Egretta eulophotes)是全球性易危迁徙水鸟,目前全球种群数量仅为2600-3400只。应用新筛选的11个高多态性的微卫星位点,首次系统地研究中国5个黄嘴白鹭繁殖种群(行人砣、海驴岛、舟山、日屿和小菜屿)7年(2003,2005-2010)的遗传多样性、种群遗传结构和扩散模式,为制定管理和保护计划提供科学依据。
应用三种微卫星筛选技术:磁珠富集法、T载体连接PCR法(T-Vector-LinkerPCR,TVL-PCR)和跨种筛选法,分别筛选出18、7和5个微卫星位点。挑选其中12个高多态性的位点,构成4组优化的多重PCR反应体系。在56个检测个体中,各个位点的等位基因数为4-29,观察杂合度和期望杂合度分别为O.623-0.962和0.644-0.959。没有位点偏离哈迪一温伯格平衡,但位点Ae47与Ae50严重连锁。
遗传多样性分析表明黄嘴白鹭种群仍保持着较高的变异水平(Ho=0.757-0.791,HE=0.732-0.771)和较低的近亲繁殖水平(F1s≈0.00)。平均等位基因7.54-11.091,私有基因0.091-0.545。经过稀疏处理后,舟山种群的基因丰度最少[Ar(22)=6.436],日屿最多[Ar(22)=6.717];行人砣种群的私有基因最少[Ap(22)=0.331],海驴岛最多[Ap(22)=0.568]。
黄嘴白鹭存在明显的种群亚分化:北方区域种群—行人砣和海驴岛;南方区域种群—舟山、日屿和小菜屿,与线粒体控制区的研究结果相一致。种群遗传变异与地理距离呈显著的正相关(r=0.6352,P=0.0492)。AMOVA显示黄嘴白鹭种群的变异主要来自于种群内(98.04％),区域间的变异水平大于区域内种群间的变异(1.12％:0.67％)。主成分分析显示第一主成分来自南、北方种群(30.5％,P＜0.001),第二主成分来自南方种群内(14.3％,P=0.014)。南方种群间的遗传差异有加大的趋势。平衡检测表明黄嘴白鹭种群处于迁入-漂变平衡和突变-漂变平衡,近期种群没有经历瓶颈效应。
分配检验法检测到16个迁移者的后代。亲子鉴定法检测到68只繁殖个体,雌雄数量分别为37和31只,繁殖总次数为73次。最小繁殖年龄为1岁,平均繁殖年龄为2.22岁。37.5％(9/24)的雌性留在出生地繁殖,而79.3％(23/29)的雄性留在出生地繁殖,是显著的雌性偏崎出生扩散模式(X20.05.1=14.37,P＜0.001)。80.9％(17/21)的个体扩散至其附近地区,19.1％(4/21)的个体扩散至区域外,具有显著的扩散地域偏向性(X20.05,1=8.05,P=0.005)。平均出生扩散距离为995 km,雄性比雌性扩散至更远的距离(1084:950 km),但不显著(Mann-Whitney U检验:z=-0.349,P=0.81)。
亲缘关系重建法和亲子鉴定法一共检测到126个连续繁殖的成年个体。黄嘴白鹭具有较高的繁殖地忠实性(留居:扩散,96:30;X20.05,1=34.57,P＜0.001)。短距离的繁殖扩散多于长距离的繁殖扩散。在小菜屿繁殖次数两次及以上的57只成年个体中,连续繁殖的次数多于非连续繁殖(22:14)。
应用亲子鉴定和亲缘关系重建法,共检测到67只/次扩散事件(出生扩散和繁殖扩散)。小菜屿种群扩散事件为19只/次,平均每年的扩散率为4.75只/次(19/4);日屿种群扩散事件为14只/次,平均每年的扩散率为2.8只/次(14/5);舟山的扩散事件为4只/次,平均每年的扩散率为4只/次(4/1);海驴岛种群扩散事件为4只/次,平均每年的扩散率为2只/次(4/2);行人砣种群扩散事件为26只/次,平均每年的扩散率为3.71只/次(26/7)。平均每个种群每年的迁入者为4.86只/次。
综上所述,中国5个繁殖种群保持着较高的遗传变异水平,种群分化为南、北方两个亚种群,存在明显的距离隔离模式。黄嘴白鹭是雌性偏崎的出生扩散模式,雄性以留居为主。平均出生扩散距离是995 km,以短距离扩散为主。种群间保持较高的基因交流水平,平均每个种群每年的迁入者为4.86只/次。建议中国黄嘴白鹭种群分为两个管理单元:行人砣和海驴岛种群作为北方管理单元,而舟山、日屿和小菜屿种群作为南方管理单元。另外,鉴于舟山种群的特殊地理位置和复杂的种群遗传组成,应给予特别关注。黄嘴白鹭保护的关键在于加大对其栖息地(包括越冬地和迁徙中途停留地)的保护力度,减少由于人为干扰对其繁殖造成的影响。