狼种群遗传多样性和亲缘地理学研究

由于栖息地破坏和人为干扰，狼在我国的分布面积和数量都显著下降。然而，某些地区狼捕食家畜的情况仍时有发生。为了科学地制定保护和管理狼的生态学对策，本项目拟在前期研究的基础上，以内蒙古草原为取样地，调查狼的野生种群分布现状和有效种群大小；以微卫星、DNA指纹图谱和线粒体控制区作为分子标记，分析该地区狼种群的遗传多样性，并估算种群间的遗传距离和基因交流；运用线粒体基因组全序列推断中国狼的主要分布区种群间的系统发育关系，科学地评估由于地理隔离而产生的亚种分化现状，并阐释其可能的历史扩散机制。通过上述研究，为探讨我国狼的种群繁衍历史和生存现状，探索其长期生存及繁衍后代的能力提供数据资料，为人类科学有效地管理和保护野生狼提供科学依据。

狼是与人类关系密切的野生食肉动物。开展种群遗传学和亲缘地理学研究，分析狼的种群多样性特征和种群分布格局，了解中国狼的种群历史和生存现状，探讨其长期生存及延续后代的能力，是本项目所关注的科学问题。.项目组选取了蒙古和中国的内蒙古、新疆、青海、西藏、东北等代表性地理种群为研究对象，主要通过非损伤取样的方法采集了实验样品，应用群体遗传学和分子生态学的方法开展实验研究。研究内容和主要成果如下：.首先，以线粒体 DNA（Mitochondrial DNA，mtDNA）为分子标记，对中国狼mtDNA 控制区第一高变区（HVR I）及细胞色素 b（Cyt b）部分序列进行扩增测序及分析，并与世界其他国家和地区的灰狼进行比较，开展了分子系统地理学研究。通过构建单倍型系统发育树和单倍型网络结构图，将中国狼划分为两个世系，青海、西藏种群构成一个世系，分化时间较早；内蒙古、东北、新疆种群构成一个世系，这一世系又可以划分为两个分支，其中新疆种群为一支，另一分支为内蒙古、东北种群。基于HVR I单倍型序列和Cyt b单倍型序列计算不同地理种群之间的遗传分化指数及基因流发现：青海、西藏两个种群与内蒙古、新疆、东北种群之间遗传分化指数较大，几乎不存在基因流。基于Cyt b部分序列计算种群分歧时间，青海、西藏种群与内蒙古、新疆、东北种群的分歧时间大约在1.125~1.275 MYA，推测可能与青藏高原隆起（0.9~1.1 MYA）及气候变化有关。.其次，项目组扩增了上述地区的灰狼的MHCⅡ基因DQA1、DRB1、DQB1基因启动子和第二外显子的序列，对MHCⅡ基因启动子及第二外显子进行了遗传变异分析，揭示了中国狼的MHCⅡ基因的多样性及其进化机制。.第三，项目组对分布于中国青海省的野生狼MHC I基因家族进行测序，得到了DLA-88、DLA-12、DLA-79和DLA-64的基因序列。对MHC经典Ⅰ类基因和非经典Ⅰ类基因的多态性进行了群体遗传学分析，发现青海狼的MHCⅠ类基因接受了自然选择压力而存在正选择。.最后，项目组以现有数据为基础，从保护遗传学角度，建议将新疆种群作为一个独立的进化显著单元（ESU），将内蒙古、东北种群作为一个独立的ESU，将青海、西藏种群作为一个独立的ESU进行管理和保护。