全 文 ：
　 　 　 　 　 生 态 学 报
　 　 　 　 　 　 　 (SHENGTAI XUEBAO)
　 　 第 32 卷 第 5 期　 　 2012 年 3 月　 (半月刊)
目　 　 次
淀山湖富营养化过程的统计学特征 程　 曦,李小平,陈小华 (1355)……………………………………………
拟水狼蛛对食物中镉的吸收和排泄及生物学响应 张征田,张光铎,张虎成,等 (1363)…………………………
接种后共培养时间对丛枝菌根喜树幼苗喜树碱含量的影响 于　 洋,于　 涛,王　 洋,等 (1370)………………
沙尘暴发生日数与空气湿度和植物物候的关系———以民勤荒漠区为例
常兆丰,王耀琳,韩福贵,等 (1378)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
西藏牦牛 mtDNA D-loop区的遗传多样性及其遗传分化 张成福,徐利娟,姬秋梅,等 (1387)…………………
红松阔叶混交林林隙土壤水分分布格局的地统计学分析 李　 猛,段文标,陈立新,等 (1396)…………………
黄土丘陵区子午岭不同植物群落下土壤氮素及相关酶活性的特征 邢肖毅,黄懿梅,黄海波,等 (1403)………
毛竹高速生长期土壤碳氮动态及其微生物特性 王雪芹, 张奇春,姚槐应 (1412)………………………………
长期 N添加对典型草原几个物种叶片性状的影响 黄菊莹,余海龙,袁志友,等 (1419)………………………
接种 AMF对菌根植物和非菌根植物竞争的影响 张宇亭,王文华,申　 鸿,等 (1428)…………………………
福州大叶榕隐头果内的小蜂群落结构与多样性 吴文珊,陈友铃,蔡美满,等 (1436)……………………………
不同生境朝鲜淫羊藿生长与光合特征 张永刚,韩　 梅,韩忠明,等 (1442)………………………………………
基于日均温度的华山松径向生长敏感温度研究 封晓辉,程瑞梅,肖文发,等 (1450)……………………………
长江三峡库区蝶类群落的等级多样性指数 马　 琦,李爱民,邓合黎 (1458)……………………………………
甜瓜幼苗叶片光合变化特性 韩瑞锋,李建明,胡晓辉,等 (1471)…………………………………………………
双季稻田种植不同冬季作物对甲烷和氧化亚氮排放的影响 唐海明,肖小平,帅细强,等 (1481)………………
古尔班通古特沙漠西部地下水位和水质变化对植被的影响 曾晓玲,刘　 彤,张卫宾,等 (1490)………………
流溪河水库颗粒有机物及浮游动物碳、氮稳定同位素特征 宁加佳,刘　 辉,古滨河,等 (1502)………………
采用本土蔬菜种子替代水堇评价污泥有机肥腐熟度 刘颂颂,许田芬,吴启堂,等 (1510)………………………
人为营养物质输入对汉丰湖不同营养级生物的影响———稳定 C、N同位素分析
李　 斌,王志坚,金　 丽,等 (1519)
………………………………
……………………………………………………………………………
流沙湾海草床海域浮游植物的时空分布及其影响因素 张才学,陈慧妍,孙省利,等 (1527)……………………
福寿螺的过冷却研究 赵本良,章家恩,罗明珠,等 (1538)…………………………………………………………
水稻生育期对褐飞虱和白背飞虱卵巢发育及起飞行为的影响 陈　 宇,傅　 强,赖凤香,等 (1546)……………
绿盲蝽越冬卵的耐寒能力 卓德干,李照会,门兴元,等 (1553)……………………………………………………
陆桥岛屿环境下社鼠种群数量的估算方法 张　 旭,鲍毅新,刘　 军,等 (1562)…………………………………
北京市居民食物消费碳足迹 吴　 燕,王效科,逯　 非 (1570)……………………………………………………
社会经济系统磷物质流分析———以安徽省含山县为例 傅银银,袁增伟,武慧君,等 (1578)……………………
内陆河流域试验拍卖水权定价影响因素———以黑河流域甘州区为例 邓晓红,徐中民 (1587)…………………
专论与综述
台风对森林的影响 刘　 斌,潘　 澜,薛　 立 (1596)………………………………………………………………
海洋酸化对珊瑚礁生态系统的影响研究进展 张成龙,黄　 晖,黄良民,等 (1606)………………………………
三种外来入侵斑潜蝇种间竞争研究进展 相君成,雷仲仁,王海鸿,等 (1616)……………………………………
沉积物生源要素对水体生态环境变化的指示意义 于　 宇,宋金明,李学刚,等 (1623)…………………………
异化 Fe(Ⅲ)还原微生物研究进展 黎慧娟,彭静静 (1633)………………………………………………………
问题讨论
锡林郭勒盟生态脆弱性 徐广才,康慕谊,Marc Metzger,等 (1643)………………………………………………
研究简报
哥斯达黎加外海夏季表层浮游动物种类组成及分布 刘必林,陈新军,贾　 涛,等 (1654)………………………
期刊基本参数:CN 11-2031 / Q∗1981∗m∗16∗308∗zh∗P∗ ¥ 70． 00∗1510∗35∗2012-03
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封面图说: 气候变暖下的北极冰盖———自从 1978 年人类对北极冰盖进行遥感监测以来,北极冰正以平均每年 8. 5%的速度持
续缩小,每年 1500 亿吨的速度在融化。 这使科学家相信,冰盖缩小的根本原因是全球变暖。 北极的冰盖消失,让更
大面积的深色海水暴露出来,使海水吸收更多太阳热辐射反过来又加剧冰盖融化。 由于北极冰的加速融化,北冰洋
的通航已经成为 21 世纪初全球最重要的自然地理事件和生态事件。 从这张航片可以看到北极冰缘正在消融、开裂
崩塌的现状。
彩图提供: 陈建伟教授　 北京林业大学　 E-mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 5 期
2012 年 3 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 5
Mar. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:西藏自治区重点科研项目计划资助(20092-1)
收稿日期:2011-01-23; 　 　 修订日期:2011-10-31
∗通讯作者 Corresponding author. E-mail: zhongjincheng518@ 126. com
DOI: 10. 5846 / stxb201101230116
张成福,徐利娟,姬秋梅,信金伟,钟金城.西藏牦牛 mtDNA D-loop区的遗传多样性及其遗传分化.生态学报,2012,32(5):1387-1395.
Zhang C F, Xu L J, Ji Q M, Xin J W, Zhong J C. Genetic diversity and evolution relationship on mtDNA D-loop in Tibetan yaks. Acta Ecologica Sinica,
2012,32(5):1387-1395.
西藏牦牛 mtDNA D-loop区的遗传多样性
及其遗传分化
张成福1,徐利娟2,姬秋梅1,信金伟1,钟金城2,∗
(1. 西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所,拉萨　 850000;
2. 动物遗传育种学国家民委-教育部重点实验室,西南民族大学,成都　 610041)
摘要:通过测定和分析西藏 11 个牦牛类群 114 个个体的 mtDNA D-loop 区全序列,对西藏牦牛的遗传多样性、类群间的亲缘关
系及其遗传分化进行了研究。 结果表明:①西藏牦牛 mtDNA D-loop区全序列长度为 890—896 bp,4 种核苷酸 T、C、A、G的平均
比例分别为 28. 5% 、25. 3% 、32. 4% 、13. 8% ,西藏牦牛 mtDNA D-loop区富含碱基 A+T,表现出一定的碱基偏好性。 ②共检测到
130 个变异位点,占分析总位点数的 14. 33% ;其中单一多态位点 85 个,占多态位点总数的 65. 38% ,简约信息位点 45 个,占多
态位点总数的 34. 62% 。 序列变异中碱基缺失、插入和碱基替换等均有,其中碱基替换变异类型中转换 114 次,颠换 12 次,在转
换变异类型中以 A / G、T / C为主,占 95. 61% ,在颠换变异类型中以 A / T为主,占 75% 。 ③在 114 个个体中鉴定出 90 种单倍型,
单倍型多样性为 0. 981±0. 008,核苷酸多样性为 0. 01056±0. 00701,均说明西藏牦牛具有丰富的单倍型类型。 ④90 种单倍型分
为 2 个聚类簇(Ⅰ、Ⅱ),聚类簇Ⅰ包含 80 种单倍型,占全部单倍型的 88. 89% ,涵盖本研究中所有的西藏牦牛类群;聚类簇Ⅱ中
有 10 种单倍型,占单倍型总数的 11. 11% ,涉及的类群有工布江达、帕里、丁青、巴青、江达、类乌齐、桑桑、桑日、斯布,说明西藏
牦牛可能有 2 个母系起源。 ⑤西藏牦牛类群间核苷酸分歧度(Dxy)在 0. 503%—1. 416%之间,聚类分析和 AMOVA分析显示西
藏牦牛可分为两大类,康布牦牛、嘉黎牦牛为一类,其余的牦牛类群为另一类。
关键词:西藏牦牛;mtDNA D-loop区;遗传多样性
Genetic diversity and evolution relationship on mtDNA D-loop in Tibetan yaks
ZHANG Chengfu1, XU Lijuan2, JI Qiumei1, XIN Jinwei1, ZHONG Jincheng2,∗
1 Institute of Animal Science and Veterinary Medicine, Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Tibet Autonomous Region, Lhasa
850000, China
2 Key Laboratory of Animal Genetics and Breeding, State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education, Southwest University for Nationalities,
Chengdu 610041, China
Abstract: To investigate the genetic diversity, clustering relationships and genetic differentiation of Tibetan yak ( Bos
grunniens) populations, we analyzed the complete sequence of the mitochondrial DNA control region ( D-loop) of 114
individuals from 11 yak populations. To clarify the origin, phylogeny and taxonomic position of B. grunniens, we retrieved
a further 48 D-loop sequences from five diverse populations of B. runniens, resulting in 162 sequences from 16 populations
in total. Results showed some nucleotide bias in the 890—896bp bp Tibetan yak mtDNA D-loop sequence, with nucleotide
frequencies of 28. 5% , 25. 3% , 32. 4% and 13. 8% for T, C, A and G respectively. A total of 90 haplotypes were
identified, with 130 polymorphic sites (14. 33% of total analyzed sites) . Of these, 45 sites represented single nucleotide
polymorphisms; while a further 85 sites were parsimony-informative. The population haplotype diversity ranged from 0. 93—
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1. 00 with an average of 0. 98 ±0. 008, indicating a high level of genetic diversity within Tibetan yak populations. The
majority of polymorphisms were A / G and T / C transitions or A / T transversions. Polymorphisms were more frequent in the
Sangri yak and Baqing yak populations, and occurred less frequently in the Kangbu yak and Jiali yak populations. The 90
haplotypes were divided into two clusters by constructing a network relationship chart. This result suggests that Tibetan yaks
may be derived from two separate maternal lineages. The degree of nucleotide difference among the 11 populations ranged
from 0. 503%—1. 416% . The Sangri and Baqing populations had the highest degree of difference, whereas the lowest
difference was observed between the Kangbu and Jiali populations. Because of this data, we suggest an apparent genetic
differentiation between the Sangri and Baqing populations. Tajima′s test of selective neutrality was significant (0． 010． 05) for the Leiwuqi yak, Dingqing yak, Jiangda yak, and Gongbujiangda yak populations, but not significant (P>0. 05)
for other populations. These results suggested that the Leiwuqi,Dingqi,Jiangda,and Gongbujiangda populations may have
undergone expansions. The molecular variance among groups of the 16 Bovinae populations, as well as differences observed
in the significant test, indicated that Bison bison is likely the ancestor of B. grunniens, and that there may be 2 maternal
lineages. There also appears to be a high level of genetic diversity within Tibetan yak populations. The clustering
relationship and analysis of molecular variance also suggested that Tibetan yak could be divided into two species. These
study results not only provide an important theoretical basis for assessment and selection of genetic diversity in Tibetan yak
populations, but are of great significance for elucidating the origin and classification of B. grunniens, and for the
conservation of genetic resources.
Key Words: Tibetan yak; D-loop region of mitochondrial DNA; genetic diversity
牦牛(Bos grunniens)是世界上生活在海拔最高的珍稀牛种,主要分布于海拔 3000m 以上,以我国青藏高
原为中心及其毗邻的高山、亚高山地区,具有“高原之舟”和“全能家畜”的美誉[1]。 中国牦牛数量占世界总数
1400 多万头的 92%以上,其中西藏有 415 万头[2],占全国总数的 30% 。 牦牛在藏区人民的生活中有着极其
重要的作用,除能提供优质的乳、肉、皮、绒等多种产品外,牦牛还与藏族人民的生产、生活、文化、宗教等有着
极密切的关系。 十世班禅大师曾说过“没有牦牛就没有藏民族”。
动物线粒体 DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)具有结构简单、母系遗传、基因成分相对稳定、进化速度
快,且在种间、种内群体间以及群体内具有普遍的多态性等特点,因而被作为探索物种(或品种)的起源、演化
以及重建物种系统发育史的一个实用遗传标记[3-5],其中 D-loop区的进化速度较快,变异较大,适于进行较近
亲缘关系种间、种内的系统分类研究[6-8]。 赖松家[9]、郭松长[10]、李齐发[11]等对牦牛 mtDNA D-loop 区都有研
究,但目前对西藏牦牛的 mtDNA遗传多样性及其遗传分化等方面至今未见系统的研究和报道。 本研究以西
藏 11 个牦牛类群为研究对象,采用测序技术测定了牦牛 mtDNA D-loop 区全序列,目的在于分析西藏牦牛的
遗传多样性,探讨西藏牦牛类群间的亲缘关系和遗传分化,为西藏牦牛遗传多样性评估及选育提供理论依据。
1　 材料与方法
1. 1　 实验动物和材料
从西藏 11 个牦牛类群中,选取健康成年的牦牛 114 头,采集耳组织,75% 乙醇保存带回实验室,存
于-80℃的冰箱中备用。 西藏 11 个牦牛类群样本信息及分布见表 1 和图 1。
1. 2　 基因组 DNA 的提取及检测
采用动物组织基因组 DNA提取试剂盒(TianGen生物技术公司)提取基因组 DNA,用琼脂糖凝胶电泳和
紫外分光光度法检测 DNA的纯度和浓度,稀释成 100ng / μL,-20℃保存备用。
1. 3　 mtDNA D-loop区序列的扩增及测序
参照 NCBI(http: / / www. ncbi. nlm. nih. gov / )上已有牦牛 mtDNA D-loop 区序列(GenBank Accession No:
NC_006380),使用 Primer Premier 5. 0 软件设计引物,由英潍捷基(上海)贸易有限公司(cnservice. invitrogen.
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com)合成。 引物序列为:DF:5′-CTACAGTCTCACCGTCAACC-3′与 DR:5′-TAAGAGTCAACAGGAAGGCT-3′。
表 1　 样本信息
Table 1　 List of samples used for analyses
分布区
Distribution in Tibet
品种(类群)
Breeds(group)
样本数
No. of samples
拉萨　 斯布牦牛 11
昌都　 类乌齐牦牛 10
丁青牦牛 10
江达牦牛 10
山南　 桑日牦牛 10
林芝　 工布江达牦牛 10
日喀则 帕里牦牛 10
桑桑牦牛 10
康布牦牛 11
那曲　 嘉黎牦牛 11
巴青牦牛 11
合计 Total 114
PCR反应总体积为 50μL,其中含模板 DNA1μL
(100ng / μL),上下游引物各 2μL(10pmol / μL),Taq
混合酶 25μL,超纯水 20μL。
PCR反应条件为:94℃预变性 4 min,32 个循环
(94℃变性 35 s,53℃退火 35 s,72℃延伸 1 min)后
72℃延伸 7 min。 扩增产物用 1%琼脂糖凝胶电泳检
测其片段大小及亮度,然后用 DNA 胶回收试剂盒
( AXYGEN ) 进 行 胶 回 收 分 离 纯 化, 再 连 接 到
pMDTM19-T载体(TaKaRa公司)上,然后转化到高效
感受态细胞 DH5α 中,在 LB 平板培养基 (含有 X-
Gal、IPTG和 Amp)上 37℃过夜培养,筛选阳性克隆在
LB液体培养基(含 Amp)中 37℃振荡培养 5h 左右。
经菌液 PCR 鉴定重组子后,将重组质粒用 ABI
3730XL全自动 DNA测序仪进行序列测定。
图 1　 西藏牦牛类群分布
Fig. 1　 Groups distribution of Tibetan yaks
1. 4　 数据处理分析
用 DNAStar软件对所测序列进行拼接、编辑、比对,并进行人工校对。 MEGA Ver4. 0 软件统计序列的长
度和碱基组成,以及计算类群间的 Kimura 双参数距离并分别以邻接法(Neighbor-Joining, NJ)和最小进化法
(Minimum Evolution, ME)及非加权平均值法(Unweighted Pair Group Method with Arithmetic means, UPGMA)
构建品种间聚类关系;DnaSP(4. 10. 9)软件进行多态位点、单倍型多样性和核苷酸多样性分析;Network(4. 1.
10)软件构建单倍型网络关系图;Arlequin(3． 1. 1)软件中的分子方差分析(Analysis of Molecular Variance,
AMOVA)和 Neutrality tests模块分别进行牦牛的遗传分化分析和 Tajima′s D中性检验。
9831　 5 期 　 　 　 张成福　 等:西藏牦牛 mtDNA D-loop区的遗传多样性及其遗传分化 　
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2　 结果与分析
2. 1　 西藏牦牛 mtDNA D-loop区的遗传多样性
2. 1. 1　 序列长度与碱基组成
　 　 本研究测定了西藏的 11 个牦牛类群 114 个体的 mtDNA D-loop区全序列,其长度为 890—896bp,T、C、A、
G等 4 种核苷酸的平均比例分别为 28. 5% (28. 1%—29. 0% )、25. 3% (24. 7%—25. 7% )、32. 4% (32. 0%—
33． 1% )、13. 8% (13. 0%—14. 2% )。 A+T含量 60. 9% ,G+C含量 39. 1% ,表明西藏牦牛 mtDNA D-loop 区富
含碱基 A+T,表现出一定的碱基偏好性。
2. 1. 2　 序列的核苷酸多态性
全序列共有 130 个变异位点,其中单一多态位点 85 个,占多态位点总数的 65. 38% ,简约信息位点 45 个,
占多态位点总数的 34. 62% 。 序列变异中碱基缺失、插入和碱基替换等均有,其中碱基替换变异类型中转换
114 次,颠换 12 次,在转换变异类型中以 A / G、T / C 为主,占 95. 61% ,在颠换变异类型中以 A / T 为主,占
75% 。 总体上,西藏牦牛 mtDNA D-loop区核苷酸多样性为 0. 01056±0. 00701。 类群内的核苷酸多样性见表
2,桑日牦牛和巴青牦牛较高,分别为 0. 018977±0. 010445 和 0. 017024±0. 009308,而康布牦牛和嘉黎牦牛较
低,分别为 0. 007062±0. 004093 和 0. 007815±0. 004488。 类乌齐、丁青、江达、工布江达牦牛 Tajima′s D中性检
验显著(0. 010. 05),表明类乌齐、丁青、江达、工布江达这 4 个类群可能出现过
群体扩张模式;西藏牦牛类群间核苷酸分歧度(Dxy)见表 3,各类群间的 Dxy 在 0. 503%—1. 416%之间变化,
嘉黎牦牛与康布牦牛 Dxy最小,为 0. 503% ;巴青牦牛与桑日牦牛 Dxy最大,为 1. 416% ;表明巴青牦牛和桑日
牦牛间有着明显的遗传分化。
表 2　 西藏牦牛类群内 mtDNA D-loop区核苷酸多态性
Table 2　 Nucleotide polymorphism of mtDNA D-loop within yak groups
类群 Groups 转换次数No. of Ts.
颠换次数
No. of Tv.
核苷酸多样性
Nucleotide diversity Tajima′s D Tajima′s D P-value
斯布 34 1 0. 016234±0. 008895 -0. 33524 0. 39870
类乌齐 40 2 0. 013135±0. 007356 -1. 67461 0. 03030
丁青 37 2 0. 013566±0. 007584 -1. 66048 0. 03680
巴青 44 0 0. 017024±0. 009308 -0. 67313 0. 25690
江达 40 3 0. 014385±0. 008017 -1. 61487 0. 04070
桑日 34 3 0. 018977±0. 010445 0. 12123 0. 58070
工布江达 38 6 0. 013957±0. 007790 -1. 66212 0. 03530
帕里 45 2 0. 014955±0. 008319 -1. 55724 0. 05080
桑桑 41 6 0. 015739±0. 008732 -1. 48270 0. 06670
康布 10 1 0. 007062±0. 004093 0. 11338 0. 57290
嘉黎 16 2 0. 007815±0. 004488 -1. 17099 0. 12260
表 3　 西藏牦牛类群间核苷酸分歧度
Table 3　 Nucleotide divergence between populations
类群 Groups 工布江达 康布 帕里 斯布 丁青 巴青 江达 类乌齐 嘉黎 桑桑
康布 0. 785
帕里 1. 124 0. 850
斯布 1. 134 0. 918 1. 213
丁青 0. 994 0. 770 1. 120 1. 101
巴青 1. 231 1. 028 1. 323 1. 272 1. 203
江达 1. 035 0. 796 1. 144 1. 154 1. 025 1. 259
类乌齐 1. 033 0. 804 1. 124 1. 119 1. 008 1. 226 1. 061
嘉黎 0. 791 0. 503 1. 903 0. 924 0. 758 1. 018 0. 823 0. 800
桑桑 1. 095 0. 840 1. 186 1. 197 1. 088 1. 308 1. 121 1. 102 0. 871
桑日 1. 223 1. 009 1. 310 1. 301 1. 222 1. 416 1. 247 1. 244 1. 058 1. 299
　 　 以上值均扩大了 100 倍
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2. 1. 3　 序列的单倍型
根据西藏牦牛 mtDNA D-loop 区全序列 130 个变异位点,在 114 个个体中鉴定出 90 种单倍型,其单倍型
多样性为 0. 981±0. 008;而各类群的单倍型多样性(表 4)介于 0. 9273 至 1. 0000 之间,均表明西藏牦牛具有丰
富的单倍型类型。
表 4　 西藏牦牛类群内的单倍型多样性
Table 4　 Haplotype diversity of D-loop within yak populations
类群
Groups
样本数
No. of samples
单倍型数
Number of haplotypes
单倍型多样性
Haplotype diversity
斯布 11 9 0. 9636±0. 0510
类乌齐 10 10 1. 0000±0. 0447
丁青 10 9 0. 9778±0. 0540
巴青 11 10 0. 9818±0. 0463
江达 10 9 0. 9778±0. 0540
桑日 10 9 0. 9778±0. 0540
工布江达 10 9 0. 9778±0. 0540
帕里 10 10 1. 0000±0. 0447
桑桑 10 10 1. 0000±0. 0447
康布 11 8 0. 9273±0. 0665
嘉黎 11 10 0. 9818±0. 0463
根据西藏牦牛 mtDNA D-loop 区单倍型序列的变异位点,运用 Network 4. 5 软件作出西藏牦牛 mtDNA
D-loop区单倍型网络关系图(图 2)。 结果 90 种单倍型分为 2 个聚类簇(Ⅰ、Ⅱ),聚类簇Ⅰ包含 80 种单倍型,
占全部单倍型的 88. 89% ,涵盖本研究中所有的西藏牦牛类群;聚类簇Ⅱ中有 10 种单倍型,占单倍型总数的
11． 11% ,涉及的类群有工布江达、帕里、丁青、巴青、江达、类乌齐、桑桑、桑日、斯布,说明西藏牦牛可能有 2 个
母系起源。
2. 2　 西藏牦牛的遗传分化
2. 2. 1　 西藏牦牛类群间的遗传距离和聚类分析
西藏牦牛类群间的 Kimura双参数遗传距离见表 5,数据显示遗传距离变异范围为 0. 005—0. 014。 基于
Kimura双参数距离,分别用邻接法(NJ)、最小进化法(ME)、非加权组平均法(UPGMA)对西藏牦牛 11 个类群
进行聚类分析,其中 NJ和ME聚类关系基本相似,NJ和 UPGMA聚类关系见图 3 和图 4。 图 3 所示,康布牦牛
和嘉黎牦牛先聚在一起,然后再和工布江达牦牛聚在一起;而图 4 所示,康布牦牛和嘉黎牦牛先聚在一起,然
后再和类乌齐牦牛聚在一起。
表 5　 西藏牦牛类群间 Kimura双参数遗传距离
Table 5　 Kimura 2-parameter genetic distance in Tibetan yak
类群 Groups 工布江达 康布 帕里 斯布 丁青 巴青 江达 类乌齐 嘉黎 桑桑
康布 0. 008
帕里 0. 012 0. 009
斯布 0. 012 0. 009 0. 012
丁青 0. 011 0. 008 0. 011 0. 011
巴青 0. 013 0. 010 0. 013 0. 013 0. 012
江达 0. 011 0. 008 0. 012 0. 012 0. 010 0. 013
类乌齐 0. 011 0. 008 0. 011 0. 011 0. 010 0. 012 0. 011
嘉黎 0. 008 0. 005 0. 009 0. 009 0. 008 0. 010 0. 008 0. 008
桑桑 0. 012 0. 009 0. 012 0. 012 0. 011 0. 013 0. 011 0. 011 0. 009
桑日 0. 013 0. 010 0. 013 0. 013 0. 012 0. 014 0. 013 0. 013 0. 011 0. 013
1931　 5 期 　 　 　 张成福　 等:西藏牦牛 mtDNA D-loop区的遗传多样性及其遗传分化 　
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图 2　 西藏牦牛 mtDNA D-loop区 90 种单倍型网络关系图
Fig. 2　 Networt relationship chart of 90 haplotypes of mtDNA D-loop in Tibetan yak
每个圆圈代表一种单倍型,其大小与该种单倍型出现的频率成正比
2. 2. 2　 分子方差分析
根据西藏牦牛 11 个类群的聚类结果以及西藏牦牛序列的核苷酸多样性和单倍型多样性将西藏牦牛 11
个类群进行分组,计算各组间的分子方差,以 FCT 表示组间分子方差统计量,并进行显著性检验,分组情况及
分子方差分析结果见表 6,显示差异显著(0. 013　 讨论
3. 1　 西藏牦牛 mtDNA D-loop区的遗传多样性
本研究测定了 11 个西藏牦牛类群共 114 个个体的 mtDNA D-loop区全序列,序列长度为 890—896bp,发
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图 3　 基于 Kimura双参数距离的西藏牦牛类群间的 NJ聚类关系
Fig. 3　 NJ tree based on Kimura 2-parameter distance in Tibetan
yak
图 4　 基于 Kimura双参数距离的西藏牦牛类群间的 UPGMA聚类
关系
Fig. 4 　 UPGMA tree based on Kimura 2-parameter distance in
Tibetan yak
表 6　 西藏牦牛类群的分子方差
Table 6　 Analysis of molecular variance in Tibetan yak groups
组别
Group
自由度
df
方差组分
Variance components
方差比率
Percentage of variation
FCT
显著性检验
Significance test
Ⅰ:[康布,嘉黎],[工布江达,江达,桑桑,
丁青,类乌齐,巴青,帕里,斯布,桑日] 1 0. 18354 3. 67 0. 03669 0. 01614
Ⅱ:[康布,嘉黎,工布江达],[江达,桑桑,
丁青,类乌齐,巴青,帕里,斯布,桑日] 1 0. 10588 2. 14 0. 02036 0. 02624
Ⅲ:[康布,嘉黎,类乌齐], [工布江达,江
达,桑桑,丁青,巴青,帕里,斯布,桑日] 1 0. 08141 1. 65 0. 01653 0. 04782
现 1—6个碱基的差异;114 条序列中有 130 个变异位点,占分析总位点数的 14. 33% ;获得 90 种单倍型,西藏
牦牛的单倍型多样性为 0. 981±0. 008,核苷酸多样性为 0. 01056±0. 00701,表明西藏牦牛具有丰富的遗传多样
性。 与郭松长等[10]以我国 10 个家牦牛品种(类群)共 296 个个体为研究对象以及谢文美等[12]、贾善刚等[13]
以我国不同地方水牛和黄牛品种为研究对象得出的结果相比,其单倍型多样性都低于西藏牦牛,但核苷酸多
样性高于西藏牦牛,表明西藏牦牛可能曾经历过短期的瓶颈效应[14]。 对测定的序列进行 Tajima′s D 值中性
检验,其中类乌齐、丁青、江达、工布江达等牦牛品种或类群的 Tajima′ s D 值 (表 2)分别为 - 1． 67461、
-1． 66048、-1. 61487、-1. 66212,中性检验显著(0. 01模式。 据记载,春冬的雪灾是西藏牧区最常见的自然灾害,常造成牲畜的重大损失[15-16],这样牲畜数量在短
期内会呈一个增长趋势,种群增长能提高新突变的保持力[17],从而产生新的单倍型,但不能在短期内提高核
苷酸多样性[18]。 丰富的单倍型类型反应了西藏牦牛虽然地理分布范围极其有限,但由于其特定的自然环境
和社会生态环境,在人工选择和自然选择作用下,遗传结构已发生了较大的变异。
3. 2　 西藏牦牛的遗传分化
本研究基于 Kimura双参数距离对西藏牦牛 11 个类群进行了聚类分析,嘉黎牦牛首先和康布牦牛聚在一
起,然后再和其他西藏牦牛类群相聚,可见西藏牦牛明显分为两类,这与钟金城等[19]根据西藏牦牛、黄牛的染
色体和血液蛋白多态性,把西藏牦牛分为藏东南山地牦牛和藏西北草地牦牛两个生态类群基本一致。
本研究中西藏牦牛的 90 种单倍型网络关系图分为Ⅰ、Ⅱ两个聚类簇(图 2),聚类簇Ⅰ共包含 80 种单倍
型,包括本研究中所有的西藏牦牛类群;聚类簇Ⅱ中有 10 种单倍型,涉及的类群是除了康布牦牛和嘉黎牦牛
以外的其它 9 个类群。 将西藏牦牛分为两个组分进行 AMOVA分析(表 6),3 个组(0. 013931　 5 期 　 　 　 张成福　 等:西藏牦牛 mtDNA D-loop区的遗传多样性及其遗传分化 　
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异显著,表明西藏牦牛趋向于分为两类[20],其中,组Ⅰ的 P值最小,表明康布和嘉黎为一类,工布江达、类乌齐
更趋向于和其余的类群归为一类。 西藏牦牛分为两类表明西藏牦牛可能有 2 个母系起源,也表明西藏牦牛的
遗传分化受地理隔离的影响程度随着人类的干预而逐渐减弱。
4　 结论
从 mtDNA D-loop区全序列来看,西藏牦牛具有丰富的遗传多样性;11 个西藏牦牛类群可分为两大类,即
康布牦牛、嘉黎牦牛为一类,其余的牦牛类群为另一类;西藏牦牛有 2 个母系起源。
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ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 5 March,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Statistical characteristics of eutrophication process in Dianshan Lake CHENG Xi,LI Xiaoping, CHEN Xiaohua (1355)………………
Cadmium assimilation and elimination and biological response in Pirata subpiraticus(Araneae:Lycosidae) fed on Cadmium diets
ZHANG Zhengtian, ZHANG Guangduo, ZHANG Hucheng, et al (1363)
……
…………………………………………………………
Effect of co-cultivation time on camptothecin content in Camptotheca acuminata seedlings after inoculation with arbuscular
mycorrhizal fungi YU Yang, YU Tao, WANG Yang, et al (1370)………………………………………………………………
Relationship between frequency of sandstorms and air humidity as well as plant phenology: a case study from the Minqin desert
area CHANG Zhaofeng, WANG Yaolin, HAN Fugui, et al (1378)………………………………………………………………
Genetic diversity and evolution relationship on mtDNA D-loop in Tibetan yaks
ZHANG Chengfu, XU Lijuan, JI Qiumei, et al (1387)
…………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Geostatistical analysis on spatiotemporal distribution pattern of soil water content of forest gap in Pinus koraiensis dominated
broadleaved mixed forest LI Meng,DUAN Wenbiao,CHEN Lixin,et al (1396)……………………………………………………
Soil nitrogen and enzymes involved in nitrogen metabolism under different vegetation in Ziwuling mountain in the Loess Plateau,
China XING Xiaoyi, HUANG Yimei,HUANG Haibo, et al (1403)………………………………………………………………
Soil carbon, nitrogen and microbiological characteristics during bamboo high-speed growth
WANG Xueqin, ZHANG Qichun, YAO Huaiying (1412)
……………………………………………
…………………………………………………………………………
Effects of long-term increased soil N on leaf traits of several species in typical Inner Mongolian grassland
HUANG Juying, YU Hailong, YUAN Zhiyou,et al (1419)
……………………………
…………………………………………………………………………
Influence of arbuscular mycorrhizal associations on the interspecific competition between mycorrhizal and non-mycorrhizal plants
ZHANG Yuting, WANG Wenhua, SHEN Hong, et al (1428)
……
………………………………………………………………………
Structure and biodiversity of fig wasp community inside syconia of Ficus virens Ait. var. sublanceolata (Miq. ) Corner in Fuzhou
WU Wenshan,CHEN Youling, CAI Meiman, et al (1436)
…
…………………………………………………………………………
Growth and photosynthetic characteristics of Epimedium koreanum Nakai in different habitats
ZHANG Yonggang, HAN Mei, HAN Zhongming, et al (1442)
…………………………………………
……………………………………………………………………
The critical temperature to Huashan Pine (Pinus armandi) radial growth based on the daily mean temperature
FENG Xiaohui, CHENG Ruimei, XIAO Wenfa, et al (1450)
………………………
………………………………………………………………………
The analysis of grade diversity indices of butterfly community in the Three Gorges Reservoir Area of Yangtze River
MA Qi, LI Aimin, DENG Heli (1458)
…………………
………………………………………………………………………………………………
Research on dynamic characteristics of photosynthesis in muskmelon seedling leaves
HAN Ruifeng, LI Jianming, HU Xiaohui, et al (1471)
…………………………………………………
……………………………………………………………………………
Effects of different winter covering crops cultivation on methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emission fluxes from double-
cropping paddy field TANG Haiming, XIAO Xiaoping, SHUAI Xiqiang, et al (1481)……………………………………………
Variations in groundwater levels and quality and their effects on vegetation in the western Grurbantonggut Desert
ZENG Xiaoling,LIU Tong,ZHANG Weibin,et al (1490)
……………………
……………………………………………………………………………
Carbon and nitrogen stable isotope characteristics of particulate organic matter and zooplankton in Liuxihe Reservoir
NING Jiajia, LIU Hui, GU Binhe, et al (1502)
…………………
……………………………………………………………………………………
Selection of vegetable seeds native in China instead of the cress seed for evaluating the maturity of biosolids
LIU Songsong, XU Tianfen, WU Qitang, et al (1510)
…………………………
……………………………………………………………………………
Effects of anthropogenic nutrient input on organisms from different trophic levels in Hanfeng Lake: evidence from stable carbon
and nitrogen isotope analysis LI Bin, WANG Zhijian, JIN Li, et al (1519)………………………………………………………
Temporal and spatial distribution of phytoplankton in Liusha Bay ZHANG Caixue, CHEN Huiyan, SUN Xingli, et al (1527)………
Study on the supercooling of golden apple snail (Pomacea canaliculata)
ZHAO Benliang, ZHANG Jia′en, LUO Mingzhu,et al (1538)
………………………………………………………………
……………………………………………………………………
The effects of rice growth stages on the ovarian development and take-off of Nilaparvata lugens and Sogatella furcifera
CHEN Yu, FU Qiang,LAI Fengxiang,et al (1546)
………………
…………………………………………………………………………………
Cold tolerance of the overwintering egg of Apolygus lucorum Meyer-Dür (Hemiptera:Miridae)
ZHUO Degan, LI Zhaohui, MEN Xingyuan, et al (1553)
…………………………………………
…………………………………………………………………………
A suggestion on the estimation method of population sizes of Niviventer confucianus in Land-bridge island
ZHANG Xu, BAO Yixin, LIU Jun, et al (1562)
……………………………
……………………………………………………………………………………
The carbon footprint of food consumption in Beijing WU Yan,WANG Xiaoke,LU Fei (1570)…………………………………………
Anthropogenic phosphorus flow analysis of Hanshan County in Anhui Province
FU Yinyin, YUAN Zengwei, WU Huijun, et al (1578)
…………………………………………………………
……………………………………………………………………………
A laboratory study of auctions for water rights transactions in inland river basin: a case study of irrigation areas of Heihe river
basin DENG Xiaohong, XU Zhongmin (1587)……………………………………………………………………………………
Review and Monograph
A review of the effect of typhoon on forests LIU Bin, PAN Lan, XUE Li (1596)………………………………………………………
Research progress on the effects of ocean acidification on coral reef ecosystems
ZHANG Chenglong, HUANG Hui, HUANG Liangmin,et al (1606)
………………………………………………………
………………………………………………………………
Interspecific competition among three invasive Liriomyza species
XIANG Juncheng, LEI Zhongren, WANG Haihong, et al (1616)
………………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Indicative significance of biogenic elements to eco-environmental changes in waters
YU Yu, SONG Jinming, LI Xuegang, et al (1623)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Recent advances in studies on dissimilatory Fe(Ⅲ)-reducing microorganisms LI Huijuan, PENG Jingjing (1633)…………………
Discussion
Ecological vulnerability research for Xilingol League, Northern China XU Guangcai, KANG Muyi, Marc Metzger, et al (1643)……
Scientific Note
Spatial distribution and species composition of zooplanktons in the eastern tropical Pacific Ocean off Costa Rica
LIU Bilin, CHEN Xinjun, JIA Tao, et al (1654)
……………………
…………………………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
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