基于線粒體DNA探究遼東灣斑海豹的遺傳多樣性.pdf

1、斑海豹Phoca largha主要分布于北冰洋的波弗特海、楚科奇海及北太平洋的白令海、鄂霍次克海、日本海和中國(guó)沿海，具有重要經(jīng)濟(jì)、科研、醫(yī)學(xué)和觀賞價(jià)值，是已知鰭腳類動(dòng)物中惟一能在我國(guó)進(jìn)行繁殖的種類，其繁殖區(qū)位于遼東灣結(jié)冰區(qū)，是世界上8個(gè)斑海豹繁殖區(qū)中最南端的一個(gè)。在我國(guó)捕獵斑海豹已有近千年的歷史，過(guò)量捕獵導(dǎo)致了種群數(shù)量的嚴(yán)重下降。目前，渤海海域圍堤、養(yǎng)殖、石油開(kāi)采、港口建設(shè)等日益展開(kāi)，海域生態(tài)環(huán)境受到了極大的影響，特別是近幾年在黃渤海海

2、域興起的“漁家樂(lè)”，其重要項(xiàng)目之一就是觀賞斑海豹。此外，全國(guó)各地動(dòng)物園、水族館、海底世界、極地世界為滿足參觀者及不斷補(bǔ)充動(dòng)物的需求，每年均要活捕一定數(shù)量的斑海豹進(jìn)行人工飼養(yǎng)。以上這些因素都對(duì)斑海豹的棲息與繁殖構(gòu)成了很大影響，導(dǎo)致其自然種群數(shù)量急劇下降，目前估計(jì)僅1000頭左右。斑海豹已于2007年由原來(lái)的Ⅱ級(jí)升格為我國(guó)Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物。 本文鑒于迄今國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)到利用分子生物學(xué)手段對(duì)遼東灣斑海豹進(jìn)行保護(hù)遺傳學(xué)研究的情況，以遼東灣

3、20頭斑海豹樣本為研究對(duì)象，對(duì)其線粒體DNA控制區(qū)序列進(jìn)行分析，查明其在遺傳水平上是否已經(jīng)瀕臨滅絕，種群的持續(xù)發(fā)展能力如何。同時(shí)，斑海豹是越海區(qū)遷徙的海獸，但是目前對(duì)于遼東灣斑海豹的遷徙路線尚不清楚，以前有人推測(cè)每年冬季是從日本海域遷徙到遼東灣進(jìn)行繁殖，本研究通過(guò)與已發(fā)表的日本北海道海域斑海豹相應(yīng)序列進(jìn)行分子水平比較，分析它們之間的地理種群關(guān)系及其進(jìn)化歷史中種群變化情況，為遼東灣斑海豹的保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù)。 1.從20頭遼東灣

4、斑海豹樣本中檢測(cè)到10個(gè)變異位點(diǎn)，定義了9個(gè)單倍型。用BioEdit，ClustalX，DnaSP等軟件分析后得出其單倍型多樣性(h) 和核苷酸多樣性 (π) 分別為0.8579+/-0.0611和0.00336l+/-0.002227，表明當(dāng)前遼東灣斑海豹種群的遺傳多樣性水平很低，為防止遺傳多樣性的進(jìn)一步喪失，應(yīng)遏制海洋環(huán)境惡化的趨勢(shì)及嚴(yán)厲打擊猖撅的偷獵活動(dòng)。 2.對(duì)所有已發(fā)表和本實(shí)驗(yàn)中的樣本包括日本(57個(gè))，阿拉斯加(1個(gè)

5、)和中國(guó)遼東灣(共15個(gè)：本實(shí)驗(yàn)9個(gè)；韓家波等(未發(fā)表)GenBank上6個(gè))的單倍型所構(gòu)建的NJ和MP系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)表明，惟一的阿拉斯加斑海豹單倍型與處于基位的日本單倍型聚類在一起，所有的遼東灣斑海豹單倍型都是由處于基位的日本單倍型衍化而來(lái)，顯示出遼東灣斑海豹較短的種群發(fā)展史，而僅考慮遼東灣樣本時(shí)，系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)表明單倍型LD9和LD2是遼東灣種群中相對(duì)原始的祖先型； 3.A：MOVA分析顯示，遼東灣斑海豹種群與日本北海道海域附近的斑

6、海豹種群已產(chǎn)生了顯著的遺傳分化，分化程度為6.86﹪～25.33﹪(Fst=0.253，φst=0.067，P=0)，所以，兩種群之間沒(méi)有基因交流。同時(shí)，也推翻了前人推測(cè)每年遼東灣斑海豹是從日本海遷徙來(lái)繁殖的觀點(diǎn)。 研究結(jié)果表明，其種群的生存狀況已岌岌可危。推測(cè)遼東灣斑海豹種群遺傳多樣性水平較低的可能原因是由于獵捕導(dǎo)致種群數(shù)量的嚴(yán)重減少，與其他繁殖區(qū)沒(méi)有或很少有基因交流，采樣數(shù)量較少和采樣的偏差，或是種群的歷史變動(dòng)因素，如瓶頸效