獐保护遗传学及其繁殖行为研究

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獐(Hydropotesinermisinermis)为我国特产的保护动物。至今为止,由于栖息地的丧失及乱捕滥猎,野生獐种群的数量及分布范围己急剧减少,因此深入了解目前獐各地理种群的形态及分子变异,是我们制定保护策略的重要依据。同时,獐的圈养繁殖在我国正蓬勃发展,但有关圈养繁殖行为、遗传背景等方面的研究却很缺乏。为此,本论文利用线粒体控制区(mtDNAD-loop)和微卫星两种分子标记及头骨形态标记分别对獐的遗传多样性和头骨的地理变异进行了研究。同时,于2003年5月至2004年7月期间,以浙江省嵊州市河麂种源基地(简称嵊州基地)的圈养獐为主要研究对象,采用焦点动物取样、连续记录及行为取样、连续记录的方法对其行为进行了定量研究。结果如下: 1.在32只獐个体线粒体控制区全序列(927-928bp)中共检测到37个变异位点。变异位点在控制区的3个区域中所占的比例分别为8.78%(ETAS区),2.16%(CCR区)和2.70%(CSB)区。同时,利用40只獐个体的线粒体控制区部分序列(403bp)对獐的遗传多样性进行了评价。共检测出27个变异位点,定义了18个单倍型。不同来源个体的单倍型在系统进化树中呈镶嵌分布。控制区序列间的分歧从0.2%-3.5%(平均为1.7%)。与其它的稀有鹿类相比,獐有着相对较高的遗传多样性,其核苷酸多样性(π)和单倍型多样性(h)分别为1.318%±0.146%和0.923±0.025。同时,舟山种群的遗传多样性(π=1.061±0.217%,H=0.885±0.04)低于大陆种群的(π=1.551±0.175%,H=0.941±0.036)。两种群间的平均核苷酸差异为1.448%。AMOVA的结果表明:两种群间存在显著的分化(FST=0.088,P<0.001;ΦST=0.075,P=0.043)。 2.利用7个微卫星位点对南京红山动物园种群(大陆来源;n=19),嵊州种群(舟山来源;n=19)及舟山野生獐种群(n=25)的遗传多样性进行了研究。总的来看,与其它的稀有鹿类相比,獐具有相对较高的遗传多样性:平均每个位点的等位基因数(A)为5.143,平均观察杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.531和0.662。在这三个种群中,嵊州种群的遗传多样性最低(A=2.857,Ho=0.466,He=0.567),而南京种群的遗传多样性最高(A=4.143,Ho=0.571,He=0.625)。种群间的配对FST检验表明,大陆来源的南京种群与舟山来源的嵊州和舟山野生种群间均存在显著的遗传分化,其FST分别为0.210(p<10-3)和0.211(p<10-3),而在舟山野生种群和嵊州种群间差异不显著,其FST为0.004(p>0.05)。分配测试的结果与配对FST的结果一致。 3.采用主成分分析的方法,对獐头骨的性二型及其地理变异进行了研究。在115只成年獐头骨样本(雄:45,雌:70)的11项头骨指标中,共提取4个主成分,它们的累积贡献率为83.137%。其中与颅骨长度相关的主成分1和与犬牙相关的主成分2在雌、雄间存在显著差异,判别分析结果正确率达98.3%。在进行獐头骨地理种群变异研究中,分别对雌、雄獐的头骨变量进行了统计分析。结果表明:在3个代表不同生境的獐地理种群中,头骨大小的形态变异是连续的:浙江舟山种群的头骨最大,江西种群的头骨最小,而浙江大陆种群头骨大小位居其间。 4.在非交配季节(2月下旬-3月),成年雌獐的刻板行为显著多于一岁龄雌獐,而一岁龄雌獐在摄食的频次上显著高于成年雌獐的。成年雄獐与一岁龄雄獐在行为上差异不显著。同时,成年雌獐与雄獐在行为上差异也不显著。在交配季节(11月-次年的1月),成年雌獐在环境探究的持续时间及反刍频次上显著较一岁龄雌獐的多。成年雄獐与一岁龄雄獐在行为上差异不显著。与成年雌獐相比,雄獐除表达特有的一些性行为外,还有较多的冲突行为和尾阴探究行为,而卧息的时间和频次也显著要少。与非交配季节相比,在交配季节成年雌獐和雄獐的运动时间均显著增加。同时,雄獐的卧息时间明显减少,冲突行为和尾阴探究行为显著增加。 5.雌獐为单次发情。动情期的长度约为25h(n=2),在一个动情期内,雄獐有重复交配行为,一岁龄和成年雄獐射精爬跨次数分别为4-5次(n=2)和7-8次(n=2)。一岁龄和成年雄獐射精爬跨平均持续时间分别为9.00±0.91s(n=16)和7.32±0.43s(n=50),二者差异不显著。 6.对双雄圈中獐的交配行为进行了研究。结果表明,虽然高序位的雄獐占有优先交配权,对低序位者也存在驱逐行为,但并不能时刻防范低序位者的爬跨。同时,雌獐对雄獐序位的高低并没有选择性,即并不拒绝低序位者(包括一岁龄雄獐)的爬跨。这样便出现了竞争交配的情况。高序位与低序位者在爬跨的时间上呈现出镶嵌分布的模式。 7.选用9个微卫星位点通过父权鉴定对嵊州基地双雄獐竞争交配的结果进行了检验。在母子关系明确,疑似父亲仅有两个的情况下,父权分配的成功率高达100%。5个双雄圈舍中,共有10只母獐产仔,有9只产多胞胎,其中存在多父权的有3只,占33.33%。同时,在所有检测的后代(n=25)中,高序位者拥有.88%的父权,而低序位者(包括1只一岁龄雄獐)仅拥有12%的父权。 8.圈养獐的孕期为167.47±0.88日(n=15)。母獐通常选择安全的地点进行分娩。产程平均为302.20±15.27min(n=15)。胎儿娩出的姿势多为前躯前置,占83.78%;少数为后躯前置,占16.22%。幼仔首次吮乳时间在双胞胎、三胞胎和四胞胎无显著差异,平均为44.97±2.73min(n=35)。双胞胎和三胞胎幼仔首次站立时间分别为32.25±2.49min(n=16)和29.42±2.52min(n=12),二者无显著差异,但它们与四胞胎幼仔的首次站立时间65.00±7.39min(n=6)差异显著。同时对不同胎数幼仔出生重的比较表明,四胞胎的出生重显著较其它胎数的要轻。 9.于2004年对嵊州基地初生獐的死亡率进行了调查。结果表明:初生獐的死亡率高达49.23%(n=65只),出生后30天内的死亡率达40.43%(n=47只)。初生獐的死亡率随体重的增加而逐渐降低,其中体重在600g以下的初生獐死亡率高达75%。造成初生獐死亡的主要原因包括饥饿(占34.38%),幼仔无存活力(占28.12%)和意外事件(占18.75%)。 10.对2003-2004年南京红山动物园、嵊州基地及舟山白泉獐繁育基地獐种群的分娩定时及分娩同期化进行了研究。结果表明:不同地点初产獐的分娩日期均显著较经产獐的晚,而且初产獐的同期化水平也显著较经产獐的低。南京初产獐和经产獐的分娩日期均显著早于另外两个舟山来源的种群,同时,2004年舟山白泉和嵊州经产獐的分娩日期与2003年的相比有显著延迟现象。南京经产獐的同期化水平显著较舟山白泉的高,而嵊州经产獐的同期化水平在年间有显著变化。比较2002-2004年南京红山动物园初产獐和经产獐的分娩日期及同期化水平,发现其在年间均无显著差异。11.综合本研究结果,提出了如下保护和管理建议:(1)舟山种群应作为单独的保护单元;(2)加强对野生獐资源的保护力度;(3)建议针对大陆种群建立一个专门的繁育基地;(4)不同来源的圈养种群(特别是一些种源基地)间应尽量避免个体交换,并作好圈养个体谱系信息的登记;(5)线粒体控制区和微卫星两种分子标记可以用于圈养獐的遗传管理;(6)圈舍设计应当以动物为“核心”,保证其“福利”,同时兼顾人为的方便;(7)加强孕期母獐的营养,提高幼仔的存活力。
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