全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 员员期摇 摇 圆园员猿年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
新一代 蕴葬灶凿泽葬贼系列卫星院蕴葬灶凿泽葬贼 愿 遥感影像新增特征及其生态环境意义 徐涵秋袁唐摇 菲 渊猿圆源怨冤噎噎噎噎
两种自然保护区设计方法要要要数学建模和计算机模拟 王宜成 渊猿圆缘愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
家域研究进展 张晋东袁灾葬灶藻泽泽葬 匀哉蕴蕴袁欧阳志云 渊猿圆远怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
浅水湖泊生态系统稳态转换的阈值判定方法 李玉照袁刘摇 永袁赵摇 磊袁等 渊猿圆愿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
辐射传输模型多尺度反演植被理化参数研究进展 肖艳芳袁周德民袁赵文吉 渊猿圆怨员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展 靳红梅袁常志州 渊猿圆怨愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
年龄尧性别及季节因素对千岛湖岛屿社鼠最大活动距离的影响 叶摇 彬袁沈良良袁鲍毅新袁等 渊猿猿员员冤噎噎噎噎
寄主大小及寄生顺序对蝇蛹佣小蜂寄生策略的影响 詹月平袁周摇 敏袁贺摇 张袁等 渊猿猿员愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
两种苹果砧木根系水力结构及其 孕灾曲线水分参数对干旱胁迫的响应
张林森袁张海亭袁胡景江袁等 渊猿猿圆源冤
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三种根系分泌脂肪酸对花生生长和土壤酶活性的影响 刘摇 苹袁赵海军袁仲子文袁等 渊猿猿猿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
象山港春季网采浮游植物的分布特征及其影响因素 江志兵袁朱旭宇袁高摇 瑜袁等 渊猿猿源园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
洞头海域网采浮游植物的月际变化 朱旭宇袁黄摇 伟袁曾江宁袁等 渊猿猿缘员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
狗牙根与牛鞭草在三峡库区消落带水淹结束后的抗氧化酶活力 李兆佳袁熊高明袁邓龙强袁等 渊猿猿远圆冤噎噎噎噎
三亚岩相潮间带底栖海藻群落结构及其季节变化 陈自强袁寿摇 鹿袁廖一波袁等 渊猿猿苑园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
长期围封对不同放牧强度下草地植物和 粤酝真菌群落恢复的影响 周文萍袁向摇 丹袁胡亚军袁等 渊猿猿愿猿冤噎噎噎
北京松山自然保护区森林群落物种多样性及其神经网络预测 苏日古嘎袁张金屯袁王永霞 渊猿猿怨源冤噎噎噎噎噎
藏北高寒草地生态补偿机制与方案 刘兴元袁龙瑞军 渊猿源园源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
辽东山区次生林生态系统不同林型树干茎流的理化性质 徐天乐袁朱教君袁于立忠袁等 渊猿源员缘冤噎噎噎噎噎噎噎
施氮对亚热带樟树林土壤呼吸的影响 郑摇 威袁闫文德袁王光军袁等 渊猿源圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
人工高效经营雷竹林 悦韵圆 通量估算及季节变化特征 陈云飞袁江摇 洪袁周国模袁等 渊猿源猿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎
新疆典型荒漠区单食性天花吉丁虫磷元素含量对环境的响应 王摇 晶袁 吕昭智袁宋摇 菁 渊猿源源缘冤噎噎噎噎噎噎
双斑长跗萤叶甲越冬卵在玉米田的空间分布型 张摇 聪袁葛摇 星袁赵摇 磊袁等 渊猿源缘圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
舟山群岛四个养殖獐种群遗传多样性和遗传结构 林杰君袁鲍毅新袁刘摇 军袁等 渊猿源远园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
乡镇尺度金塔绿洲时空格局变化 巩摇 杰袁谢余初袁孙摇 朋袁等 渊猿源苑园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
合并与不合并院两个相似性聚类分析方法比较 刘新涛袁刘晓光袁申摇 琪袁等 渊猿源愿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
基于投入产出表的中国水足迹走势分析 王艳阳袁王会肖袁张摇 昕 渊猿源愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 酝砸陨悦耘杂模型的气候融资模拟分析 朱潜挺袁吴摇 静袁王摇 铮 渊猿源怨怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄东海陆架区沉积物中磷的形态分布及生物可利用性 张小勇袁杨摇 茜袁孙摇 耀袁等 渊猿缘园怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎
鄱阳湖采砂南移扩大影响范围要要要多源遥感的证据 崔丽娟袁翟彦放袁邬国锋 渊猿缘圆园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
温度尧盐度及其互作效应对吉富罗非鱼血清 陨郧云鄄陨与生长的影响 强摇 俊袁杨摇 弘袁王摇 辉袁等 渊猿缘圆远冤噎噎噎
城乡与社会生态
福建省城镇鄄交通系统的景观分隔效应 张天海袁罗摇 涛袁邱全毅袁等 渊猿缘猿远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
青藏高原高寒草原区工程迹地面积对其恢复植物群落特征的影响 毛摇 亮袁周摇 杰袁郭正刚 渊猿缘源苑冤噎噎噎噎
黄土山地苹果树树体不同方位液流速率分析 孟秦倩袁王摇 健袁张青峰袁等 渊猿缘缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿员源鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄园远
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 清晨的天山马鹿群要要要家域是动物行为学和保护生物学的重要概念之一袁它在动物对资源环境的适应与选择袁种群
密度及社会关系等生态学过程研究中有着重要的作用遥 马鹿属于北方森林草原型动物袁在选择生境的各种要素中袁
隐蔽条件尧水源和食物的丰富度是最重要的指标遥 野生天山马鹿是中国的特产亚种袁主要分布在北天山深山海拔
员缘园园要猿愿园园皂地带的森林草原中袁在高山至谷地之间不同高度的坡面上袁马鹿按季节尧昼夜变化的不同进行采食遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
第 33 卷第 11 期
2013 年 6 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 11
Jun. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:浙江省研究生创新科研项目(YK2009038); 浙江省教育厅资助项目(Y201016779)
收稿日期:2012鄄03鄄12; 摇 摇 修订日期:2012鄄08鄄15
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: sky90@ zjnu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201203120330
林杰君,鲍毅新, 刘军, 王艳妮, 张旭.舟山群岛四个养殖獐种群遗传多样性和遗传结构.生态学报,2013,33(11):3460鄄3469.
Lin J J, Bao Y X, Liu J, Wang Y N, Zhang X. Genetic diversity and genetic structure of four cultured populations of Chinese water deer (Hydropotes
inermis ) in Zhoushan Archipelago. Acta Ecologica Sinica,2013,33(11):3460鄄3469.
舟山群岛四个养殖獐种群遗传多样性和遗传结构
林杰君,鲍毅新*, 刘摇 军, 王艳妮, 张摇 旭
(浙江师范大学生态研究所, 金华摇 321004)
摘要:基于 ISSR分子标记技术,对来自舟山群岛 4 个獐(Hydropotes inermis)养殖种群的遗传多样性和遗传结构进行了分析。 26
条 ISSR引物共扩增出 286 个可分析位点,多态位点百分比(PPL)为 64. 34% 。 獐物种水平上的 Nei忆s 遗传多样性指数(H)为
0郾 210,Shannon忆s多态信息指数( I)为 0. 318,各种群的 H介于 0. 157—0. 190 之间,I在 0. 228—0. 278 之间,与已报道的 ISSR标
记在其它动物物种中的应用结果相比,其遗传多样性较为丰富。 Structure软件分析结果显示,所有个体根据遗传信息的不同可
以被分为 4 个组群,每个养殖场内的个体基本上都在各自独立的组群中,这与地理区域的划分相似。 另外发现各养殖场獐种群
间已表现出了较大的遗传分化(Gst = 0. 163)。 同时,为了解各种群间的遗传关系,计算了各种群间的 Nei忆s遗传距离,结果显示
舟山种群(ZS)和秀山种群(XS)之间的遗传距离最近,为 0. 045,而岱山种群(DS)和朱家尖种群(ZJJ)间的遗传距离最大,为
0郾 066。 基于以上结果,建议加强不同岛屿种群间的个体交流,特别是朱家尖种群(ZJJ)与其它种群间的交流。
关键词:舟山群岛;獐;ISSR;遗传多样性;遗传结构
Genetic diversity and genetic structure of four cultured populations of Chinese
water deer (Hydropotes inermis ) in Zhoushan Archipelago
LIN Jiejun, BAO Yixin*, LIU Jun, WANG Yanni, ZHANG Xu
Institute of Ecology, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China
Abstract: Inter鄄simple sequence repeats ( ISSR) were used to analyze genetic diversity and genetic structure of four
cultured populations of Hydropotes inermis in four farms of Zhoushan Archipelago. Twenty鄄six ISSR primers yielded 286 loci
in 59 individuals from the four populations. Among which 184 loci were polymorphic, and percentage of polymorphic loci
(PPL) was 64. 34% . Primer UBC 812 revealed the highest variation with PPL (90. 91% ), whereas primer UBC 860
showed the lowest variation with PPL (37. 50% ). Twenty鄄six ISSR primers were selected for the analyses of genetic
diversity and genetic structure in the four population. Nei忆s genetic diversity (H) and Shannon忆s index ( I) at the species
level were 0. 210 and 0. 318, respectively. H values were between 0. 1571 and 0. 1895 for the four populations of
Hydropotes inermis, whereas I values for the four populations were between 0. 2277 and 0. 2778. When comparing with the
results from other animals using ISSR, the genetic diversity of the cultured Hydropotes inermis in Zhoushan Archipelago is
relatively high. Among the four populations, Zhoushan (ZS) population showed the highest genetic diversity (Na=1郾 486,
Ne= 1. 333, H = 0. 190, I = 0. 278, PPL = 48. 60% ), followed by Daishan ( DS) population and Xiushan ( XS)
population. The lowest genetic diversity was found in Zhujiajian ( ZJJ) population. The analyses of population genetic
structure showed that when K= 4, the 吟K value reached maximum, which suggests that all individuals could be divided
into four groups based on their genetic data. Biological data, such as skin color collected from the four populations showed
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that most individuals from four geographical locations could be clustered into its own group. The color of the majority of DS
population was white; the color of the majority of XS population was dark grey; the color of the majority of ZJJ population
was black; and the color of the majority of ZS population was light grey. These biological data indicate that there are genetic
differences among the four populations studied. Furthermore, the coefficient of differentiation, Gst (0. 163) obtained for
the four populations with POPGENE software was similar to that obtained by AMOVA analysis (11. 96% genetic variation
among four populations) . In order to find out genetic relationships among the four populations, Nei忆 s genetic distance
(GD) and Genetic identity (GI) were calculated. The results showed that the value of GD between ZS population and XS
population was 0. 045, showing that the genetic distance between these two populations is the nearest, while the value of GD
was 0. 066 between DS and ZJJ populations, indicating that the genetic distance between these two populations is the
farthest. GI showed a similar trend to GD. The value of GI between ZS and XS populations was the highest (0. 956),
whereas the value of GI between DS and ZJJ populations was the lowest (0. 936). Based on these results, we suggest that
the increase of genetic exchange among different island populations of Hydropotes inermis, especially between ZJJ population
and other three populations could improve quality traits of Hydropotes inermis. In practice, we could electronically tag the
individuals of Hydropotes inermis, and systemically record the exchange information among individuals. The proposed
genetic exchange could not only improve breeding for quality traits, but also scientifically and economically manage
propagation of Hydropotes inermis.
Key Words: Zhoushan Archipelago; Hydropotes inermis; ISSR; genetic diversity; genetic structure
獐(Hydropotes inermis),别名牙獐、河麂,属于偶蹄目(Artiodactyla)鹿科(Cervidae)獐属(Hydropotes),是国
家域级重点保护动物,目前在我国较集中的分布区是浙江舟山群岛、江苏沿海地区、江西鄱阳湖地区、湖南、湖
北的洞庭湖和广大水网地区[1],而以舟山群岛上的分布数量最多[2鄄3]。 由于经济利益的驱使,使得獐的偷猎
现象非常严重,根据 2009 年对舟山市鹿科动物资源的调查,舟山群岛野生獐的资源总量约为 2100—2600 只,
比 1997 年已锐减一半。 人为养殖种群被认为是一种保护濒危物种的重要手段[4],能有效减少偷猎行为的发
生。 近年来,随着对獐的日益了解和养殖技术的不断发展,养殖獐已成为热点并得到了迅速发展,其种源主要
来自舟山群岛[5]。 目前,在舟山群岛养殖獐种群数量约 1000 余只,主要集中在舟山本岛、秀山岛、岱山岛和朱
家尖岛,其它岛屿基本上没有獐养殖场。 为了保持獐资源的可持续利用,有必要对养殖獐种群的遗传多样性
和遗传结构进行分析。
迄今为止,獐的研究主要集中在行为观察[6鄄7]、生境选择[8鄄9]及致危原因[10鄄11]等方面。 在分子生物学方面
的研究,Hu等[12鄄13]曾应用微卫星标记和线粒体控制区对大陆种源和舟山种源的獐种群进行分析,两者的结
果都发现舟山种源的獐种群遗传多样性水平要低于大陆种群。 舟山群岛是在第三纪末浙东地层下降时,与大
陆分离而形成的,属于里亚斯型海岛区地貌,各岛屿间被海水隔离,在一定程度上阻碍了獐在不同岛屿间的迁
移,这可能是造成舟山种群遗传多样性偏低的主要原因。
简单重复序列间区(ISSR)标记技术是在微卫星标记的基础上直接建立起来的一种分子标记技术[14],具
有简单、经济、快速、有效等优点。 近年来,也越来越多地被应用到动物研究中来,并在动物遗传多样性及遗传
结构方面取得了不错的研究成果[15鄄17]。 本研究利用 ISSR 分子标记对舟山不同岛屿上养殖场内獐种群的遗
传多样性和遗传结构进行分析,并深入探讨了各养殖场獐种群的遗传特点,以期为舟山群岛獐保护策略的制
定和实施提供科学的理论依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 材料采集
摇 摇 在獐养殖场比较集中的舟山本岛、秀山岛、岱山岛和朱家尖岛,选择规模较大、养殖规范、有代表性的 4 个
獐养殖场进行采样,各种群采样地见图 1,各采样养殖场所在岛屿的生态特征和采样数量见表 1,根据个体来
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源的记录,实验所用样本是捕获于各养殖场所在的岛屿或由这些个体相互交配所产的后代,以自然死亡个体
和由于年老等原因而淘汰个体的少量肌肉组织作为实验样本,由各养殖场提供,在选择样本过程中,一般是根
据养殖场的个体来源记录,选择无血缘关系或亲缘关系较远的个体,避免个体间存在直系血缘关系,带回实验
室置于-70 益冰箱中保存备用。
图 1 摇 4 个獐种群取样地点
Fig. 1摇 Location of the four cultured populations of Hydropotes inermis in Zhoushan Archipelago
图中圆圈(誗)表示各养殖场在各自岛屿上的大致位置
表 1摇 四个取样岛屿的生态特征及样本量
Table 1摇 Ecological characteristics of the four islands and number of samples
岛屿名称
Name of islands
地理坐标
Geographic
coordinates
岛屿面积
Area / km2
主要生境类型
Main habitat type
样本量(养殖场规模)
Number of samples
(Farm scale)
岱山岛 DS N:30毅17忆 E:122毅10忆 104. 97 SF、SLF、FL 19(100)
秀山岛 XS N:30毅10忆 E:122毅10忆 22. 88 BLF、SLF 15(200)
朱家尖岛 ZJJ N:29毅55忆E:122毅24忆 70. 30 BLF、SLF、FL 8(50)
舟山本岛 ZS N:30毅03忆 E:122毅08忆 468. 70 BLF、SF、W、FL、WL 17(150)
摇 摇 BLF:阔叶林;SF:灌木林;SLF:山坡地;FL:农田;W:杂草;WL:荒地
1. 2摇 DNA提取
参照鲍毅新等[18]改进的方法对肌肉组织进行基因组 DNA的提取。
1. 3摇 引物选择及 PCR扩增
本实验共使用 26 条 ISSR引物,包括已发表的可应用于獐物种的 10 条(UBC 808、809、811、816、818、827、
830、841、844、848) [19],另外,筛选出多态性高、标记位点丰富、重复性好的适合獐基因扩增的 ISSR引物 16 条
(UBC 807、810、812、815、822、823、826、834、836、840、842、855、857、858、860、873),各引物的序列和最佳最火
温度见表 2。
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ISSR鄄PCR反应体系及扩增程序采用张龙龙等[19]所确立的獐 ISSR鄄PCR 反应最优体系及扩增程序,其中
对最佳循环次数进行优化,发现 35 次循环时,效果最好,其余步骤均相同。 扩增产物经 1. 5%琼脂糖凝胶电
泳分离(120 V,90 min),使用 BIO鄄RAD紫外凝胶成像系统(购自 BIO鄄RAD公司)拍照、观察。
1. 4摇 数据分析
用软件 Gel鄄Pro 4. 5 统计条带的数目及长度,然后检测不同种群个体条带的有无,清晰可见的条带全部用
于统计分析。 按条带的有无进行计数,在指定迁移位置出现的条带,被认为是具有相同的 DNA 片段产物,计
数为“1冶,不存在则为“0冶,构建“01冶二元矩阵数据,以此把图像数据转化为二元数据。
采用 POPGENE 1. 32 软件[20]计算 4 个种群的观察等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei忆s遗传多
样性指数(H)、Shannon忆s多态信息指数( I)和多态位点百分比(PPL)等遗传多样性指标,并计算物种水平上
的各遗传多样性指标,以及各种群间的遗传分化系数(Gst)、Nei忆s遗传距离(GD)和遗传相似度(GI)。
利用 Arlequin 3. 11 软件[21]对各种群进行遗传结构的分子变异分析(AMOVA)。
利用 Structure 2. 2 软件[22,23]对 4 个獐种群进行贝叶斯聚类分析,对参数 MCMC 开始时的不作数迭代和
不作数迭代后的 MCMC(number of MCMC reps after burn鄄in)都设置为 10000 次,K值为 1—6,每个 K值各自独
立运行 5 次,计算每个 K值下的对数似然函数值(lnP(D),log likelihood function value),并取平均值即为每个
K的 lnP(D),再利用公式: 驻K = m 伊 L K +( )1 - 2 ( )L K + L K -( )1 衣 s 伊 ( )[ ]L K ,计算出每个 K值相对
应的吟K值,其中 ( )L K = ln ( )P D [24]。 根据 K与吟K的关系,确定最佳 K 值,即为从遗传结构上认定的最佳
组群数。
2摇 结果与分析
2. 1摇 26 条 ISSR引物扩增结果
从表 2 中可以看出,26 条 ISSR 引物共扩增出 286 个位点,平均每条引物扩增出 11 条 DNA 片段,引物
UBC 810 扩增出的位点数是最多的,共有 17 个位点,而引物 UBC 816 扩增出的位点数是最少的,只有 7 个位
点,其余引物扩增出的位点数介于两者之间。 共扩增出 184 个多态性位点,即平均每条引物扩增出 7 个多态
性位点,总的多态性比率为 64. 34% 。 其中,引物 UBC 812 揭示的变异是最高的,多态性比率高达 90. 91% ,而
引物 UBC 860 的多态性比率只有 37. 50% ,其所反映的变异是最低的,其余 ISSR引物的多态性比率介于两者
之间,图 2 和图 3 为部分引物在一些獐个体中的扩增电泳图,结果显示,扩增效果较为清晰。 以上结果表明本
次实验所选用的这 26 条 ISSR引物可用于獐遗传多样性和遗传结构的分析。
图 2 摇 ISSR引物 UBC 822 在部分个体中的扩增电泳图
Fig. 2摇 The amplification of primer UBC 822 in several individuals of Hydropotes inermis
M,DL2000;1—18,獐个体
2. 2摇 獐种群的遗传多样性差异
从表 3 的观察等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、多态位点百分比(PPL)、Nei忆s 遗传多样性指数
(H)和 Shannon忆s多态信息指数( I)这些遗传多样性参数来看,不同獐种群的遗传多样性存在一定差异,各项
遗传参数均以舟山本岛獐种群(ZS)最高(Na =1. 486,Ne =1. 333,H=0. 190,I = 0. 278,PPL= 48. 60% ),其次
3643摇 11 期 摇 摇 摇 林杰君摇 等:舟山群岛四个养殖獐种群遗传多样性和遗传结构 摇
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为岱山种群(DS)、秀山种群(XS)、朱家尖种群(ZJJ),且其物种水平上的遗传多样性要高于种群水平,种群水
平表示的是各种群间的平均水平,而物种水平是将所有个体当作一个大种群来研究,显示的是舟山群岛獐的
整体水平,所以其值较高。
表 2摇 26 条引物名称、序列、最佳退火温度及其在四个种群中的扩增条带数与多态性比率
Table 2摇 Names, sequences, annealing temperatures and polymorphic ratios of the loci amplified by 26 ISSR primers
引物名称
Primer name
引物序列(5忆 — 3忆)
Primer sequence (5忆 — 3忆)
最佳退火温度 / 益
Annealing
temperature
扩增位点数
No. of
Total Loci
多态性位点
No. of
Polymorphic Loci
多态性比率 / %
Percentage of
Polymorphic Loci
UBC 807 AGAGAGAGAGAGAGAGT 54. 0 13 10 76. 92
UBC 808 AGAGAGAGAGAGAGAGC 48. 5 10 5 50. 00
UBC 809 AGAGAGAGAGAGAGAGG 55. 7 12 9 75. 00
UBC 810 GAGAGAGAGAGAGAGAT 56. 8 17 11 64. 71
UBC 811 GAGAGAGAGAGAGAGAC 57. 6 11 7 63. 64
UBC 812 GAGAGAGAGAGAGAGAA 56. 8 11 10 90. 91
UBC 815 CTCTCTCTCTCTCTCTG 53. 3 8 7 87. 50
UBC 816 CACACACACACACACAT 50. 9 7 4 57. 14
UBC 818 CACACACACACACACAG 51. 1 10 5 50. 00
UBC 822 TCTCTCTCTCTCTCTCA 52. 5 8 7 87. 50
UBC 823 TCTCTCTCTCTCTCTCC 51. 5 9 5 55. 56
UBC 826 ACACACACACACACACC 57. 6 11 6 54. 55
UBC 827 ACACACACACACACACG 50. 9 11 7 63. 64
UBC 830 TGTGTGTGTGTGTGTGG 49. 5 11 7 63. 64
UBC 834 AGAGAGAGAGAGAGAGYT 48. 4 8 4 50. 00
UBC 836 AGAGAGAGAGAGAGAGYA 48. 4 14 10 71. 43
UBC 840 GAGAGAGAGAGAGAGAYT 53. 8 10 5 50. 00
UBC 841 GAGAGAGAGAGAGAGAYC 52. 8 13 10 76. 92
UBC 842 GAGAGAGAGAGAGAGAYG 56. 1 14 9 64. 29
UBC 844 CTCTCTCTCTCTCTCTRC 51. 1 10 8 80. 00
UBC 848 CACACACACACACACARG 51. 1 12 7 58. 33
UBC 855 ACACACACACACACACYT 55. 7 12 5 41. 67
UBC 857 ACACACACACACACACYG 59. 2 11 7 63. 64
UBC 858 TGTGTGTGTGTGTGTGRT 55. 7 12 7 58. 33
UBC 860 TGTGTGTGTGTGTGTGRA 51. 4 8 3 37. 50
UBC 873 GACAGACAGACAGACA 54. 5 13 9 69. 23
总计 Total 286 184 64. 34%
图 3摇 ISSR引物 UBC 841 在部分个体中的扩增电泳图
Fig. 3摇 The amplification of primer UBC 841 in several individuals of Hydropotes inermis
M: DL2000;1—18: 獐个体
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表 3摇 舟山 4 个獐种群遗传多样性差异
Table 3摇 Genetic diversity of four Hydropotes inermis populations in Zhoushan Archipelago
种群
Population
样本数
Numbers Na Ne H I PPL / %
岱山 DS 19 1. 472 1. 321 0. 183 0. 268 47. 20
秀山 XS 15 1. 420 1. 299 0. 168 0. 245 41. 96
朱家尖 ZJJ 8 1. 392 1. 286 0. 157 0. 228 39. 16
舟山本岛 ZS 17 1. 486 1. 333 0. 190 0. 278 48. 60
种群水平 Population level 1. 443 1. 310 0. 175 0. 255 44. 23
物种水平 Species level 59 1. 643 1. 351 0. 210 0. 318 64. 34
摇 摇 Na: 平均观察等位基因数 Mean observed number of alleles;Ne:平均有效等位基因数Mean effective number of alleles;H: Nei忆s遗传多样性指数
Nei忆s genetic diversity;I: Shannon忆s多态信息指数 Shannon忆s index;PPL: 多态位点百分比 Percentage of polymorphic loci
2. 3摇 獐种群遗传结构分析
通过计算吟K发现,当 K=4 时,吟K取得最大值,由此认为,所有个体根据遗传结构组成不同可分为 4 个
组群。 当 K=4 时,从图 4 中可以看出,在岱山种群(pop1)中,白色占了大部分;在秀山种群(pop2)中,深灰色
占了大部分;在朱家尖种群(pop3)中,黑色占了大部分;在舟山本岛种群(pop4)中,浅灰色占了大部分,也就
是说,根据遗传信息的不同,各种群中的大部分个体大多集中在根据地理信息来划分的类群中,说明各种群间
已存在一定程度的遗传差异。
图 4摇 用种群来源信息进行 STRUCTURE分析得到的分配图(K=4)
Fig. 4摇 Inferred clusters based on STRUCTURE analysis using prior information of population origin (K=4)
1: 岱山种群的所有个体,2: 秀山种群的所有个体,3: 朱家尖种群的所有个体,4: 舟山本岛种群的所有个体
2. 4摇 獐种群的遗传分化
遗传分化系数 Gst被认为是反映种群遗传分化的重要指标,本研究中 Gst 为 0. 163,认为有 16. 30%的遗
传分化发生在种群间,而有 83. 70%的遗传分化发生在种群内。 当 Gst 在 0—0. 05 之间,表明种群间遗传分化
程度很弱,0. 05—0. 15 之间表明已有中等程度的分化,0. 15—0. 25 之间表明具有较大的分化,大于 0. 25 表明
分化极大[25],说明实验中各种群间已存在较大的遗传分化,AMOVA分析结果也表明,种群间遗传变异占总变
异的 11. 96% ,种群内占 88. 04% (表 4),两者结果类似。
表 4摇 獐种群间和种群内分子变异的 AMOVA分析
Table 4摇 Analysis of molecular variance (AMOVA) within and among Hydropotes inermis populations
变异来源
Source of variation
自由度
df
总方差
Sum of squares
变异组分
Variance components
变异百分比 / %
Percentage of variation
种群间 Among populations 3 182. 472 2. 800 11. 96
种群内 Within populations 55 1133. 562 20. 610 88. 04
总计 Total 58 1316. 034 23. 410
5643摇 11 期 摇 摇 摇 林杰君摇 等:舟山群岛四个养殖獐种群遗传多样性和遗传结构 摇
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2. 5摇 獐种群间遗传关系
岱山种群和朱家尖种群间遗传距离是最大的,为 0. 066,而秀山种群和舟山本岛种群的遗传距离为
0郾 045,是所有遗传距离中最近的,其余种群间的遗传距离介于两者之间。 遗传相似度与遗传距离表现为相同
的趋势,舟山本岛种群和秀山种群的遗传相似度是最高的(GI = 0. 956),而岱山种群和朱家尖种群的遗传相
似度是最低的,为 0. 936(表 5)。
表 5摇 獐种群间 Nei忆s遗传距离与遗传相似度
Table 5摇 Genetic identity and genetic distance among Hydropotes inermis populations
种群 Population 岱山 DS 秀山 XS 朱家尖 ZJZ 舟山本岛 ZS
岱山 DS 0. 947 0. 936 0. 948
秀山 XS 0. 055 0. 943 0. 956
朱家尖 ZJZ 0. 066 0. 059 0. 943
舟山本岛 ZS 0. 054 0. 045 0. 059
摇 摇 上三角为遗传相似度,下三角为 Nei忆s遗传距离
3摇 讨论
3. 1摇 遗传多样性
遗传多样性在广义上是指生物所携带遗传信息的总和,在狭义上则是指种内不同种群和个体间的遗传多
态性程度[26],是种群繁殖和更新的遗传基础,可反映一个物种适应环境的能力和对环境变迁持续进化的潜
力[27],是生物多样性的一个重要方面,因此对遗传多样性的研究具有重要意义。 在基于 ISSR标记的分析中,
遗传多样性的高低常以 Nei忆s遗传多样性指数(H)和 Shannon忆s 多态信息指数( I)这两个指标来度量[28]。 在
利用 ISSR标记对哺乳动物的研究中,在物种水平上,高原鼠兔(Ochotona curzoniae)的 H 为 0. 2306, I 为
0郾 3531[28],伊朗哈马丹省常见的一种绵羊的 H为 0. 1258,I 为 0. 2256[29];在种群水平上,Askari 等[30]曾利用
ISSR标记对伊朗科尔曼地区 4 种 16 个经济价值较高的家畜种群进行了遗传多样性研究,发现山羊的 H 为
0郾 0655—0. 1052,I为 0. 1034—0. 1604,绵羊的 H 为 0. 1052—0. 2076,I 为 0. 2938—0. 3058,荷士登乳牛品种
的 H为 0. 0891—0. 1240,I为 0. 1449—0. 2204,伊朗本地牛的 H为 0. 0950—0. 1517,I为 0. 1481—0. 2328。 而
在本研究中,獐物种水平上的 H为 0. 210,I为 0. 318;在种群水平上的 H为 0. 157—0. 190,I为 0. 228—0. 278,
与这些已报道的结果相比较而言,具有相对较高的遗传多样性,之前,Hu 等[12,13]曾利用线粒体和微卫星标记
对野生的舟山獐种群进行研究发现,与其它稀有鹿类动物相比,其遗传多样性处于较高的水平。 据报道,獐在
我国养殖的时间并不是很长,仅有 30 余年的历史,最早实现人工饲养的单位是南京动物园,直到 20 世纪 90
年代中期,也仅有少数的几家动物园或大学(如南京动物园,华东师范大学)饲养有少量的獐,主要用于观赏
或科研,直到 1997 年以后,随着人们对獐的经济价值有了认识,以及养殖技术的成熟,养殖獐才得以迅速地发
展起来[5]。 而舟山地区最早实现獐养殖距今也才 20 多年的时间,并且,该地区养殖场内的种源大多来自野
外,这些可能是舟山养殖獐种群具有相对较高遗传多样性水平的原因。
就各种群而言,舟山本岛种群的遗传多样性表现出最高的水平,这可能与舟山本岛的面积最大有关,而在
小岛上则更容易发生近交,遗传漂变可导致种群遗传多样性的降低[31鄄32],而朱家尖岛是舟山的第五大岛,其
面积大于秀山岛,但种群的遗传多样性却是最低的,这可能是由于受养殖场规模和实际情况的限制而使得朱
家尖岛取的样本量偏少有关,也有可能跟下面提到的与其它岛屿上獐的交流较少有关,对于朱家尖岛种群遗
传多样性偏低的影响因素还有待进一步研究。
3. 2摇 遗传结构
遗传结构是指遗传变异的分布式样或格局,是生物的基因和基因型在时间和空间上的分布形式[33鄄34],其
受突变、基因流、自然选择和遗传漂变的共同作用,同时还与物种的进化历史和生物学特征有关[35],是遗传学
研究的一个重要内容。 Structure软件在揭示种群遗传结构方面具有较强的直观性,能反映出种群内或亚群间
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一定的个体关系,结合一定的种群地理及历史事件信息,还能揭示一定的种源问题[36]。 利用该软件对 59 头
獐组成的群体的遗传结构进行分析,按每头獐的来源进行聚类(图 4),结果则显示,不同地理养殖场的大部分
个体已集中在各自独立的组群中,这暗示各种群间可能已存在一定的分化现象,虽然在这 4 个种群间表现出
有一定的基因混合(图 4 中每个种群内混合有 4 种不同的颜色),但 POPGENE软件对这 4 个种群遗传分化系
数的计算结果(Gst =0. 163)与各种分化迹象保持了一致性。 舟山群岛的岛屿生境是生境片段化的一种独特
形式,而片段化生境会影响物种种群间基因交流[37]及物种间相互作用[38鄄39]。 Dixo 等[40]发现,巴西热带雨林
的片段化对生活其中的蟾蜍(Rhinella ornata)间的基因交流造成了影响,Manel 等[41]也指出岛屿地理隔离可
阻碍基因交流。 虽然,獐被认为具有游泳的能力,可达数公里的水域距离[42],但是这并不代表这种游泳现象
时常发生。 郭光普和张恩迪[1]曾指出獐的游泳行为并不是主动的,而是迫于诸如种群压力、资源、偷猎者或
家犬的追捕等因素不得已而为之的,这可能也是各种群间存在分化的原因,但也有可能是各个养殖场由于相
互隔离的原因造成了分化的现象,总之,不论这些种群之前交流程度如何,从结果上看,现在它们之间已经出
现了较高的遗传分化,并且在今后的种群发展中这些分化可能会更大。
另外我们还计算了各种群间的 Nei忆s 遗传距离,从结果来看,舟山本岛种群(ZS)、秀山种群(XS)和岱山
种群(DS)相互间的遗传距离较近,而朱家尖种群(ZJJ)与其它种群间的遗传距离较远。 对于朱家尖种群
(ZJJ)的遗传结构出现较大差异的原因有可能是:舟山群岛的獐是从舟山本岛向整个群岛扩散的[1],即朱家
尖的獐最初可能来自于舟山本岛,但随着舟山本岛东部普陀区的开发,刚好与朱家尖岛相对,繁华的都市阻碍
了獐在两岛之间的迁移,即在养殖场建立之前,朱家尖种群与这些种群的基因交流较少,另外,郭光普和张恩
迪[1]在对舟山群岛獐的分布进行调查时,发现岱山岛附近的官山岛和小长涂岛均有獐的分布,而朱家尖岛东
侧 2. 2 km的白沙岛却无獐的分布,这也在一定程度上阻碍了朱家尖岛獐种群与外界的交流。 亦或是各种群
养殖前的遗传情况相差不多,由于养殖后近交程度不同而导致了各养殖场现如今的遗传格局。 结合实际地理
分布和各种群间遗传距离的情况,可认为前者的原因更大。
3. 3摇 獐保护建议
从此次实验结果上看,各养殖场内的獐种群已出现了较大的遗传分化,由于在养殖条件下更容易发生近
交,在今后的养殖过程中,其分化程度可能会更大,甚至会产生奠基者效应而使基因歧异度趋向相同,不能够
适应多变的环境,而使得这些养殖种群受到更大的淘汰威胁,并给养殖户带来巨大的损失,因此,在条件允许
的情况下,可以适当补充野外个体,但獐作为国家域级重点保护动物,对其野生资源的利用应该尽量减少,我
们建议可以在不同养殖场之间进行个体的交流,特别是加强朱家尖岛獐种群与其它种群间的交流,这样也能
进一步改善养殖种群的遗传状况,但这同时也加重了养殖户的管理难度,可以结合电子标签技术对獐个体进
行身份编号,并认真记录个体间的交流情况,这不仅是对獐养殖进行科学管理的有效方式,也是提高养殖品质
的基础。 另外,舟山群岛作为獐的主要分布区,在合理利用獐的同时,对其野生资源的就地保护也是非常重要
的,当前,偷猎行为还比较严重,有关部门在加强宣传教育工作的同时,也要严厉打击破坏野生獐资源的违法
行为,并加强栖息地的生态保护,从可持续的角度对獐进行保护和合理利用。
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叶生态学报曳圆园员猿年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员 年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索自然奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁促
进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
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耘鄄皂葬蚤造院 泽澡藻灶早贼葬蚤曾怎藻遭葬燥岳 则糟藻藻泽援 葬糟援 糟灶摇 网摇 摇 址院 憎憎憎援 藻糟燥造燥早蚤糟葬援 糟灶
本期责任副主编摇 朱永官摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
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主摇 摇 编摇 王如松
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
主摇 摇 办摇 中国生态学学会
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