扬子鳄的保护遗传学

DOI: 10.3969/j.issn.1000-7083.2011.02.011

扬子鳄的保护遗传学研究进展

朱海涛1,2，郑涛1，吴孝兵1*

(1. 安徽师范大学生命科学学院, 重要生物资源保护与利用研究安徽省重点实验室, 安徽芜湖241000;

2. 浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江临安311300)

摘要：简要回顾总结了AFLP、mtDNA D-loop、RAPD、微卫星DNA、MHC等DNA分子标记在扬子鳄遗传变异、种群结构及动态、个体识别及野外放归等保护遗传学领域的应用，并对扬子鳄保护的工作提出了一些展望。

关键词：分子标记；扬子鳄；保护遗传学

A Review of the Conservation Genetics of Alligator sinensis

ZHU Hai-tao1,2, Zheng Tao1, WU Xiao-bing1*

(1. College of Life Sciences, Anhui Normal University, Anhui Provincial Key Laboratory of the Conservation and Exploitation of

Biological Resources, Wuhu, Anhui 241000; 2. School of Agriculture and Food Science, Zhejiang Agriculture and Forestry

University, Zhejiang Lin’an 311300)

Abstract: This paper reviewed the principles of several molecular marker techniques, including AFLP, mtDNA D-loop, RAPD, microsatellite DNA, MHC analysis, and the application of these techniques in conservation genetics of the Chinese alligator (Alligator sinensis), e.g. genetic variation, population structure, individual identification and wild releasing. Some scientific expectations about the conservation of the Chinese alligator were also put forward.

Key words: molecular marker; Alligator sinensis; conservation genetics

扬子鳄Alligator sinensis又名鼍、土龙、猪婆龙，隶属于鳄目Crocodilia鼍科Alligatoridae 鼍属Alligator。它是中国特有的珍稀濒危物种，也是世界上现存23种鳄中最濒危的物种之一(Thorbjarnarson, 1992)。历史上，扬子鳄曾广泛地分布于长江和黄河流域，由于栖息地生态环境的恶化、气候的变化、人类的稻作生产及捕杀造成了扬子鳄数量急剧减少(李晓春等, 2006)。如今，只有不超过150条野生扬子鳄分布于安徽省宣州地区(Thorbjarnarson et al., 2002)。为了保护这一物种，自20世纪70年代末以来，我国先后建立了安徽宣城扬子鳄繁殖研究中心(ARCCAR) 和浙江长兴扬子鳄自然保护区。ARCCAR建于1979年，是中国最大的扬子鳄繁殖研究中心，其奠基种群数量为212条野生鳄，但有效种群数量仅70多条，经过20多年的繁育研究，ARCCAR的扬子鳄种群数量已经超过10 000条；浙江长兴扬子鳄自然保护区目前的450条饲养鳄是4条亲本野生鳄的后代，其有效种群的数量则更少，近亲繁殖难以避免。因此，对扬子鳄的保护遗传学研究刻不容缓。运用现代分子生物学技术分析现存扬子鳄种群的遗传现状并制定科学的管理策略，是当前扬子鳄保护的一个重要环节。近年来，随着分子生物学技术的突飞猛进，不同的分子标记技术已被用于扬子鳄的遗传变异、种群结构、个体识别、亲缘鉴定等保护遗传学方面的研究。

随着近十年分子遗传学的迅速发展，使濒危物种的保护管理和生物多样性保护出现了革命性的发展，同时也使保护遗传学的研究内容和研究方法不断拓展和完善。目前保护遗传学已成为保护生物学研究的一个核心部分(Smith and Wayne, 1996)。保护遗传学的主要研究目标是保护物种遗传多样性 (Genetic diversity) 和保持物种进化潜力(Evolutionary protential)。其研究

内容主要包括种群遗传结构(Population genetic structure)、近亲繁殖 (Inbreeding)、遗传变异(Genetic variation)、基因流(Gene flow)、杂交(Hybridization)、迁移(Migration)、亲属关系 (Kinship)、有效种群大小(Effective population size)、种群的亚分化(Population subdivision) 以及确定进化显著单元 (Evolutionary significant unit, ESU)。本文对扬子鳄的保护遗传学研究做了简要回顾和总结。

1 扬子鳄的保护遗传学研究

1.1取样

常用的取样方法包括伤害性取样 (destructive sampling)、非伤害性取样 (nondestructive sampling) 和非损伤性取样(noninvasive sampling) (Taberlet et al., 1999)。扬子鳄的取样方法同样有这3种。前两种取样方法是基于对扬子鳄的伤害而得到的样品，对于扬子鳄的保护极为不利。近年来，随着非损伤取样技术的建立，已能从扬子鳄卵壳膜等中提取DNA用于研究，避免了尾静脉抽血对扬子鳄造成伤害(Hu and Wu, 2008)。

1.2 种群遗传多样性研究与应用

在扬子鳄的管理和种群保护中，种群遗传多样性与遗传结构分析一直是倍受关注的热点，因为它是确定种群保护管理单元 (Management unit) 及保护等级的基础；因此，多种分子标记方法，如AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism)、mtDNA D-loop、RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA)、微卫星DNA、MHC等方法都被用来研究扬子鳄种群的遗传多样性。

黄磊和王义权 (2004a) 利用RAPD、mtDNA D-loop区、密河鳄的微卫星位点跨种扩增扬子鳄，分析了标记在个体识别中的应用，重建扬子鳄饲养种群的谱系，提出了扬子鳄饲养种群

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收稿日期：2010-03-15 接受日期：2010-05-28

作者简介：朱海涛(1983～)，男，硕士研究生，研究方向：保护遗传学，Email：spectrin2006@。郑涛现在山东省淄博市第一中学工作*通讯作者Corresponding author, Email: wuxb@

致谢：本文得到了国家自然科学基金（No. 30770312）、安徽师范大学动物生物学优秀创新团队和生物环境与生态安全安徽省重点实验室经费资助。