极危动物安吉小鲵的保护基因组学研究
安吉小鲵（Hynobiusamjiensis）隶属于两栖纲（Amphibian）有尾目（Caudata）小鲵科（Hynobiidae）小鲵属（Hynobius），仅分布于十分狭窄的三个区域，分别位于浙江安吉小鲵国家级自然保护区、浙江清凉峰国家级自然保护区和安徽清凉峰国家级自然保护区。安吉小鲵是中国的特有种，由于安吉小鲵种群稀少、成活率低且栖息地面积和质量均在持续减少和下降，2004年被《世界自然保护联盟》（IUCN）濒危物种红色名录ver3.1评估为极危（CR）等级，在2021年3月《国家重点保护野生动物名录》被列为国家一级保护动物。 为了能够采取科学有效的策略保护安吉小鲵的现有种群，本研究对分布于浙江安吉小鲵国家级自然保护区(LWS)、浙江临安清凉峰国家级自然保护区(ZJQLF)和安徽绩溪清凉峰国家级自然保护区(AHQLF)的3个种群的75个个体进行了简化基因组测序，并基于高质量的单核苷酸多态性位点（SingleNucleotidePolymorphism，SNP）对安吉小鲵的种群遗传多样性、种群结构现状进行分析，用以指导安吉小鲵保护政策的制定和实施。 原始数据经过质控过滤后共去除了9个个体，有效数据量为194.04G，平均每个样本2.94G。经过比对共检测到至少80%个体共有的SNP位点总数为1,236,879个。基于高质量的SNPs进行遗传多样性研究，每个种群的杂合度（Ho,He）和核苷酸多态性（Pi）分析结果显示：来自不同地理单元的三个种群中，ZJQLF种群的遗传多样性最高（He=0.20028,Pi=0.22632），AHQLF种群的遗传多样性最低（He=0.16657,Pi=0.16852）。关于安吉小鲵三个种群的遗传结构研究，系统发育树和PCA结果显示，三个种群均出现了明显的聚类现象，Admixture将三个种群分别划分为单独的亚群，这与种群间及个体间的遗传距离计算结果一致，即不同种群之间均出现了一定程度的分化。同时我们发现天目山清凉峰的两个种群之间的亲缘关系相对更近，而LWS和ZJQLF两个种群之间已经出现了高度分化。安吉小鲵现有种群的基因流分析结果显示，三个种群之间并不存在显著的基因交流。历史统计分析结果显示，在更新世期间，安吉小鲵种群曾经发生过种群扩张，但即便发生过种群扩张，在十万年前到一万年前间，安吉小鲵各种群的有效种群规模也不超过1200。 基于本研究可以提出以下保护建议：（1）从遗传多样性的角度来看，为了增加安吉小鲵AHQLF种群的存活率，需要针对性的开展人工繁育工作，同时可以结合引入的方式来增加该种群的遗传多样性。（2）从安吉小鲵近交繁殖的角度来看，ZJQLF种群近交现象尤为严重。因此除了人工繁育工作之外，应适当的开展人为迁入的工作，促进其与其它种群之间的基因交流，进而增加种群内部的遗传多样性。（3）根据安吉小鲵现有种群结构，3个种群均可作为单独的管理单元，分别进行保护。（4）同时建议在清凉峰两个分布地之间建立生态走廊，减少人为干扰等因素的影响，尽可能为自然群体之间的基因交流提供条件。因此，本研究的成功，将为安吉小鲵乃至整个小鲵科高通量SNPs遗传标记的开发及保护基因组学分析提供宝贵的借鉴和参考。
安吉小鲵;保护基因组学;单核苷酸多态性;遗传多样性;种群结构
浙江师范大学
硕士
生物学
邵晨;王宇;刘贵明
2021
中文
Q953
2021-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）