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为解决鼠袋貂(Petaurus norfolcensis)和赤褐袋貂(Petaurus gracilis)遗传分化不明、赤褐袋貂濒危状况下遗传评估缺失等问题,研究人员开展其种群遗传结构及赤褐袋貂遗传健康评估研究。结果发现四个遗传群体,赤褐袋貂遗传多样性与鼠袋貂相当。该研究为解决分类学不确定性及保护赤褐袋貂提供依据。
在澳大利亚东部的森林中,生活着两种外形颇为相似的有袋类动物 —— 鼠袋貂和赤褐袋貂。鼠袋貂广泛分布于东部林地,而赤褐袋貂则仅栖息在昆士兰州东北部沿海的湿热带地区,且因栖息地丧失和碎片化,已被列为濒危物种。长期以来,关于这两种袋貂的遗传关系一直存在诸多疑问,比如它们之间的遗传分化程度究竟如何,赤褐袋貂在濒危状态下的遗传健康状况又怎样,这些问题不仅困扰着科研人员,也严重阻碍了对赤褐袋貂的有效保护。
为了揭开这些谜团,来自詹姆斯库克大学(James Cook University)的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Conservation Genetics》杂志上,为我们认识这两种袋貂提供了全新的视角,也为赤褐袋貂的保护带来了新的希望。
研究人员运用了多种技术方法来开展这项研究。在样本采集方面,他们在 2021 年 4 月 15 日至 2022 年 8 月 31 日期间,进行了 16 次诱捕调查,在 14 个不同地点采集了鼠袋貂、赤褐袋貂以及同域分布的 Krefft’s Gliders(P. notatus)的组织样本 ,还纳入了来自野生动物救助机构和昆士兰博物馆的样本。在基因分析技术上,主要采用单核苷酸多态性(SNPs)标记,通过 DArTseq 方法进行基因分型,并运用多种生物信息学工具对数据进行质量控制和筛选。
研究结果主要从以下几个方面展开:
- 遗传和形态评估
- 种间种群结构:通过多种分析方法,研究发现 Krefft’s Gliders 与鼠袋貂、赤褐袋貂形成高度 distinct 的遗传群体。而鼠袋貂和赤褐袋貂之间的遗传结构存在一定分化,但不同分析方法得到的结果有所差异。同时,还鉴定出三个不同的鼠袋貂群体,且发现这两种袋貂之间存在基因渗入的现象。
- 系统发育基因组学:基于所有物种数据集构建的最大似然系统发育树,进一步支持了四个遗传群体的划分。其中,赤褐袋貂形成一个独立的进化枝,但嵌套在鼠袋貂的进化枝内。
- 选择信号:对异常位点的分析表明,这些位点在解释物种间和遗传群体间的遗传变异中起到重要作用,不同遗传群体在选择压力下呈现出不同的遗传聚类模式。
- 形态评估:测量结果证实了赤褐袋貂在体型和尾巴长度等方面与其他袋貂存在差异,但在相对尾巴长度上,部分鼠袋貂群体与赤褐袋貂相似。通过因子分析混合数据(FAMD)发现,可通过多种形态特征区分赤褐袋貂和鼠袋貂,但由于样本类型和数量的限制,结果需谨慎解释。
- 赤褐袋貂的保护遗传学分析
- 遗传结构分析:在赤褐袋貂内部,鉴定出两个不同的遗传聚类,分别对应赫伯特河 / 卡德韦尔山脉以北和以南的采样地点。北部聚类遗传同质性较高,南部聚类遗传结构更为复杂,且两者之间存在遗传混合。
- 遗传多样性和有效种群大小估计:赤褐袋貂的中性遗传多样性与鼠袋貂相似,但其内部不同采样地点的遗传多样性存在差异,部分地点有效种群大小较低。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次对昆士兰州的鼠袋貂和赤褐袋貂进行了详细的遗传评估。研究发现这两种袋貂的遗传关系比以往认为的更为复杂,四个遗传群体可能代表鼠袋貂的四个亚种,赤褐袋貂可能是其中之一,这一分类假设需要进一步的形态学采样来验证。在保护遗传学方面,虽然赤褐袋貂在部分地区有效种群大小低,但杂合度和近交系数等指标比预期要好。基于这些研究结果,研究人员提出了针对性的管理建议,如针对北部遗传聚类,应通过栖息地恢复来增加种群数量和遗传多样性;对于南部遗传聚类,则要加强碎片化种群之间的功能连接。此外,长期的遗传监测对于跟踪赤褐袋貂的遗传健康状况、指导未来的保护行动至关重要。
总的来说,这项研究不仅解决了关于鼠袋貂和赤褐袋貂遗传关系的一些关键问题,还为赤褐袋貂的保护提供了科学依据和实际指导,在濒危物种保护领域具有重要的意义,为后续的相关研究和保护工作奠定了坚实的基础。