Y染色体遗传特征揭示藏羚羊保护新策略：建立以产羔地为中心的保护区网络

这篇研究通过分析藏羚羊（Pantholops hodgsonii）Y染色体26个Y-SNP和5个Y-SSR位点，首次系统评估了其雄性遗传多样性（单倍型多样性0.843±0.029）和种群结构。研究发现三个显著分化的遗传群体（FST>0.31），其分化时间（约17万年前）与青藏高原共和运动（Gonghe Movement）时期的地质气候变化吻合。研究创新性提出基于产羔地（calving region）构建跨行政区的保护网络，以维持种群自然连接和基因流动。

　　

1 引言

作为青藏高原旗舰物种，藏羚羊（Pantholops hodgsonii）以耐寒低氧著称。尽管其线粒体和常染色体研究较多，但Y染色体研究长期空白。该物种曾因盗猎濒危（2003年仅存5万只），虽种群恢复至"近危"等级，仍面临气候变化和人类活动威胁。鉴于其"一雄多雌"交配体系，雄性竞争压力可能导致Y染色体遗传多样性更易流失，本研究首次系统解析藏羚羊Y染色体特征，为保护策略提供科学依据。

2 材料与方法

研究采集了青海可可西里卓乃湖（n=214）和新疆阿尔金山兔子湖（n=13）产羔区的123份雄性样本。通过26个Y-SNP（总序列10,675 bp）和5个Y-SSR位点分析：

• 遗传多样性：采用DnaSP v6计算核苷酸多样性（π）和单倍型多样性（Hd）

• 种群结构：使用Structure v2.3（K=2-8）和NETWORK v10.2构建系统发育网络

• 历史动态：通过BEAST v1.10.4估算分歧时间，设置严格分子钟（突变率7.83×10^-9/位点/代）

3 结果

3.1 遗传多样性

Y-SNP分析显示：

• 核苷酸多样性0.00092±0.00002

• 单倍型多样性0.843±0.029（17个单倍型，7个为稀有型）

  Y-SSR结果显示：

• 平均等位基因数6.6，有效等位基因数4.071

• 多态信息含量（PIC）0.522，高于多数濒危物种

3.2 种群遗传结构

系统发育树和网络图（图3）揭示三个显著分化分支：

• 主单倍型H11（频率32.4%）可能为祖先型

• Structure分析（K=3）显示群体间F_ST达0.31-0.49（p<0.01）

• PCA证实三群体划分，但地理分布无对应关系

3.3 历史动态

• 分歧时间约0.1733 Ma BP（95% HPD: 0.1141-0.2345 Ma），与共和运动时期吻合

• 贝叶斯天际线图显示：3500-500年前种群扩张，近500年因人类活动收缩

• 错配分布呈多峰，反映复杂种群历史

4 讨论

研究提出两大创新观点：

1. 地质气候驱动分化：共和运动（约15万年前）引发高原快速隆升和气候振荡，促使种群分化。如95 ka BP温暖期（比现代高5°C）形成迁徙走廊，而末次冰盛期（23 ka BP，低温9°C）导致栖息地碎片化。

2. 保护策略革新：当前按行政区划的保护区（如三江源、阿尔金山）割裂了产羔区生态连续性。建议建立"产羔地核心保护区+生态廊道"网络，保障：

   • 关键繁殖地连通性

   • 维持现有基因流（如卓乃湖群体He值从2003年0.818升至2013年0.840）

   • 保护稀有单倍型（频率仅1.4%）

该研究为青藏高原濒危物种保护提供了Y染色体视角的范例，其"生态需求优先于行政边界"的理念对全球保护生物学具有启示意义。