扬子鳄繁殖生态及配偶选择策略的分子机制研究

发布时间：2020-05-08 20:25

【摘要】：扬子鳄(Alligator sinensis)是我国特有的濒危且珍稀的爬行动物。据史料记载,扬子鳄曾广泛分布于长江中下游地区,由于环境破坏、栖息地丧失以及人类的捕杀,扬子鳄种群数量迅速下降以至濒临灭绝。不过经过近四十年的努力,扬子鳄的种群复壮工作成效显著,种群数量显著提升。因此,加强扬子鳄繁殖、生态、行为机理的研究对扬子鳄种群的科学管理和可持续发展十分必要。为了应对外界复杂环境变化以及改善种群遗传质量,爬行动物通常在行为上有所响应,表现在巢位选择特征和配偶选择策略。然而,关于扬子鳄的巢环境因素与繁殖关系,以及配偶选择分子机制的研究不得而知。基于此,对长兴扬子鳄自然保护区的扬子鳄展开相关研究,主要工作有:(1)对扬子鳄的行为谱进行观察;(2)调查统计该保护区巢的环境参数、温度和繁殖指数,寻找影响扬子鳄繁殖的潜在因素;(3)进行亲子鉴定,分析扬子鳄的多重交配;(4)从MHC基因和微卫星(SSR)角度解析扬子鳄配偶选择的分子机制。主要研究结果如下:(1)对扬子鳄的行为活动进行观察,行为主要有体温调节行为、繁殖行为、通讯行为、运动行为、摄食行为、冲突行为、同性恋行为以及其他行为。(2)不同生境的巢环境因素进行比较,结果显示,核心区中的平均最近树距离为0.99 m。平均水源距离为2.47 m,82%的巢郁闭度在0.8以上。野放区,巢距最近树的平均距离为0.69 m,平均水源距离为4.59 m,只有32%的巢郁闭度在0.8以上。孵化成功率在核心区和野放区间差异不显著(P=0.817)。新生幼鳄体重和体长在不同生活生境中差异显著(出生体重:P0.001;出生体长:P=0.005)。此外,核心区的雌鳄体长分别与窝产卵量、幼鳄体重显著正相关(P0.05),野放区的雌鳄体长与幼鳄体长显著正相关(P0.05)。扬子鳄的巢温波动与孵化成功率显著负相关(P0.01);多元线性回归分析中,最优模型的参数有郁闭度和最近树距离与巢内均温密切相关。(3)对2015～2017年的繁殖子代进行亲权鉴定。本研究利用13个微卫星位点,对核心区的31窝母本已知的子代进行亲子鉴定,结果成功鉴定其中的12窝真实父本。对野放区的35窝母本和父本均未知的子代进行亲子鉴定,成功鉴定出其中的28窝的真实母本和30窝的真实父本。此外,核心区和野放区共有69个家系,其中94.2%窝子代为单父本,仅有5.8%窝子代为两个父本。仅在核心区中出现双父本现象,野放区均表现为单父本。(4)随机抽样结果显示繁殖雄性的MHC I类基因I1327e3位点的杂合率在95%的置信区间外,且显著高于随机抽样雄性(P=0.001);同时,雄性实际配偶对的氨基酸距离和氨基酸功能距离在随机抽样配偶对之外,且显著高于随机抽样配偶对(氨基酸距离:P=0.031;氨基酸功能距离:P=0.031),这表明雌性扬子鳄在配偶选择上支持杂合子优势假说和基因相容性假说。同时,杂合雄性的子代数显著高于纯合雄性的子代数,这可佐证杂合子优势假说。此外,实际繁殖配偶对的亲缘系数在随机抽样配偶对的置信区间内,表明扬子鳄种群在配偶选择策略上不回避近亲繁殖。结论:本研究首次建立扬子鳄的行为谱,并报道疑似同性性行为;其次,植物郁闭度、最近树距离及巢内均温对孵化成为率显著影响;再次,父权鉴定结果显示扬子鳄子代约95%为单父本;最后,雌性扬子鳄的配偶选择支持杂合子优势假说和基因相容性假说,而且扬子鳄不回避近交。本研究结果将对进一步改善和管理人工复壮种群具有重要意义。
【图文】：

扬子鳄,核心区,保护区,实体图

图 2.1 扬子鳄保护区的核心区图Figure 2.1 Map of the core region at Yinjiabian Chinese alligator natural reserve图 2.2 扬子鳄保护区的核心区生境实体图Figure 2.2 Habitat map of the core region at Yinjiabian Chinese alligator natureserve

扬子鳄繁殖生态及配偶选择策略的分子机制研究

扬子鳄保护区的核心区生境实体图
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q958;Q953

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