生物学论文_华西蟾蜍遗传变异与形态特征的环境(2)

    6.2.3 身体状况、相对器官大小聚类与遗传距离聚类比较

6.3 小结

7 讨论

7.1 SSR引物开发

7.2 华西蟾蜍的遗传多样性

7.3 华西蟾蜍种群遗传分化和遗传结构

7.4 身体大小的地理变异

7.5 器官大小的地理变异

7.6 华西蟾蜍适应性进化

7.7 华西蟾蜍保护策略

8 全文结论、创新点与展望

8.1 本文主要结论

8.2 本研究的创新点

8.3 研究展望

致谢

参考文献

附录

作者简介

文章摘要:华西蟾蜍（Bufo andrewsi）是中国西南地区广泛分布的物种之一,分布海拔为750～3500m,其栖息地类型十分多样。因此,本文以华西蟾蜍为研究对象,通过微卫星（SSR）分子标记、石蜡切片法和解剖法等探讨了种群的遗传变异、形态特征（身体大小、年龄和器官大小）的地理变异情况。同时,探究其形态特征与遗传变异的相关性,并联系其栖息地的气候因子,探讨华西蟾蜍对环境变化的适应机制,为保护该物种提供科学建议。研究的主要结果如下:（1）本研究从已发表的转录基因组数据中开发了新的华西蟾蜍SSR位点,以来自云南省启别村种群的30个样本检测位点的多态性和稳定性。通过比较SSR位点的扩增稳定性、等位基因数目（Na）、多态信息含量（PIC）等因素,筛选出8个可用于该物种遗传多样性与遗传结构研究的SSR位点。（2）使用16个SSR分子标记对30个种群的868只华西蟾蜍进行分析,结果显示该物种水平的遗传多样性丰富,而种群水平的遗传多样性偏低,部分种群近期可能经历瓶颈效应,且种群的遗传多样性随海拔的升高而降低。遗传结构分析显示种群间存在显著的遗传分化和清晰的遗传结构,30个地理种群聚类为5个族群:BX、QQ、DCG 和 HY 种群聚为 Cluster Ⅰ,KG、QB、XGJ、JMK、GC 种群聚为 Cluster Ⅱ,MYC、HB、WX、JC 种群聚为 ClusterⅢ;SCH、AN、DY、LG、PX、TP、JL、LD和 ZJ 种群聚为 ClusterⅣ,QLX、SZB、GD、WL、LMS、XYB、LX 和 MX 种群聚为ClusterV。种群遗传结构整体表现出有序的地理板块结构和随机聚类的特征,种群间的遗传分化与地理距离显著相关。（3）采用一般线性模型（GLM）分析14个种群435只个体的身体大小,结果揭示体长和体重在种群中差异显著（F≥3.879,P<0.001）,当控制年龄的影响,差异依然存在,但线性混合模型（LMMs）分析显示雌雄两性的身体大小在海拔和纬度梯度上没有显著差异（P>0.05）。华西蟾蜍的身体大小具有明显的两性异型,表现为雌性个体大于雄性。压轴回归（RMA）分析揭示身体大小的异速生长特征与伦斯法则相反（βRMA<1）。对成功鉴定年龄的21个种群596个个体进行分析,结果显示雌雄个体年龄差异显著（GLM分析结果,F1,595=25.175,P<0.001）,雌性平均年龄大于雄性（雌性:3.05±0.10岁,雄性:2.54±0.05岁）,且两性个体年龄均随着纬度的增加而增大（r≥0.309,P<0.001）。（4）采用GLM模型对14个种群355个雄性个体的器官大小进行分析,结果表明心脏、肺、胆囊、肝脏、脾脏、肾脏、睾丸、消化道和脑的相对大小都存在显著的种群变异（F≥3.402,P<0.001）。用LMMs检测器官大小在海拔和纬度的地理梯度的变异,发现肺的相对大小与海拔梯度呈显著正相关（F=5.797,P=0.037）,这表明了了华西蟾蜍高海拔种群对低氧环境的适应。（5）选择年平均温度、年降雨量等7个气候因子来探究遗传变异与形态特征对环境气候的适应性。研究结果表明形态特征（身体状况、年龄、器官大小）随着气候因子的改变而变化;分析身体状况、年龄与遗传多样性的相关性发现身体状况越良好、寿命越长的种群,遗传多样性越丰富（r≥0.030,P<0.05）;比较种群SSR数据聚类结果与身体状况、器官系数聚类结果发现两者聚类结果有重叠部分,但并不完全吻合。以上结果说明华西蟾蜍的形态特征对环境的改变更敏感,但形态特征和种群的遗传变异进化都朝着最大的环境适应性和最大的进化潜力方向发展。综上所述,我们对华西蟾蜍的保护管理提出以下两点建议:首先,考虑到华西蟾蜍物种水平遗传多样性丰富,而单个种群的遗传多样性水平相对较低,种群间遗传分化显著,对该物种多样性的保护要落实到各种群遗传多样性的维持,主要措施是对其栖息地进行有效保护。其次,种群的身体状况和年龄均与遗传变异呈正相关,且易受环境气候因子的变化而发生改变,可通过监测种群身体大小、年龄结构和寿命等来了解该物种不同地理种群适应环境的机制和种群动态,从而达到物种保护的目的。

文章来源：《华西药学杂志》 网址: http://www.hxyxzz.cn/qikandaodu/2022/0130/977.html