舟山群岛社鼠种群形态及遗传变异研究

Due to the characteristics of geographical isolation, simply biological taxa, and clear history, the island has been recognized as "natural laboratory" . In this project, the morphological and genetic variations of Niviventer confucianus will be studied firstly on Zhoushan Archipelago, China. The contents include the followings:(1) Using live-trap method in the field, we will study the effects of island area and isolation to the morphological characteristics of Niviventer confucianus, and examine the applicability of island rule; (2) Using microsatellite DNA and mitochondrial DNA molecular marker technique, we study the effects of island area, isolation to genetic diversity and genetic structure of Niviventer confucianus populations; (3) Comparing with Niviventer confucianus in the mainland, we will explore the microevolution trend of Niviventer confucianus and the influence factors on islands. The project will utilize the insular populations of Niviventer confucianus to study the quantitative relationship between island area, isolation and morphological changes, molecular genetic variations. The expected outcomes can reveal the applicability of island rule and the microevolution trend of insular animals, and help to demonstrate the importance of isolation for speciation and adaptive radiation.

岛屿具有地理隔离明显、生物类群简单、形成历史清晰等特点，常被视为研究生物进化的"天然实验室"。本项目拟开展舟山群岛社鼠种群的形态变化及遗传变异的研究，内容包括：（1）应用野外活捕技术，研究岛屿面积、隔离程度等因素对舟山群岛社鼠形态的影响，同时检验岛屿法则的适用性；（2）通过使用微卫星DNA、线粒体DNA分子标记技术，研究岛屿面积、隔离程度等因素对岛屿社鼠种群的遗传多样性和遗传结构的影响；（3）通过与大陆社鼠种群的比较，探讨岛屿种群是否具有更快的微进化趋势及其影响种群微进化的因素。本项目借助舟山群岛的社鼠种群，研究岛屿面积、隔离程度等因素与物种形态变化、分子遗传变异的定量关系，预期成果可揭示岛屿法则的适用范围及岛屿物种的进化趋势，为深入了解岛屿隔离对物种形成及适应辐射的重要作用提供依据。

岛屿常被视为研究进化的天然实验室。岛屿面积与隔离度（岛陆距离）被认为是导致岛屿物种进化的主要因素。本研究旨在探讨岛屿面积和隔离度对舟山岛屿生境中黄毛鼠形态和遗传变异的影响。采用铗捕法，在舟山群岛的刺山、大猫等8个岛屿（岛屿面积：0.14 km2-93.66km2）共捕获成年黄毛鼠171只，测量黄毛鼠的5项外部形态指标以及21项头骨形态指标。对形态指标与岛屿面积、隔离度进行回归分析，结果显示，雌鼠的体重、体长、尾长、耳长、眶间宽、上门齿宽、下门齿宽以及雄鼠的体长、颅全长均与岛屿面积呈显著的负相关；雄鼠的体重、尾长以及耳长与隔离度呈显著的负相关；雌、雄鼠的头骨形态指标均与隔离度无显著相关性。形态变异分析证实舟山岛屿生境中不同面积岛屿黄毛鼠存在一定的形态变异，岛屿面积及隔离度对其有显著的影响。另外，从分子角度研究了舟山岛屿生境中黄毛鼠的遗传变异。利用微卫星侧翼序列具有保守性的特点，从已发表的近缘种大鼠、小鼠的63个微卫星引物中，筛选适合黄毛鼠的多态性微卫星引物。将筛选到的8对多态性引物进行荧光修饰，扩增所有黄毛鼠样本DNA，产物进行STR扫描，计算其遗传多样性指数、F-统计量，并进行分子方差分析。结果显示8个黄毛鼠种群均具有较高的遗传多样性；对多态信息含量（PIC）及Shannon多样性指数（I）与岛屿面积、岛陆距离进行回归分析，PIC及I均与岛屿面积、岛陆距离无显著相关性；种群间变异占5.9%，表明种群间有分化，但分化不大，变异主要来自种群内部；地理距离与遗传距离存在一定的相关性。生物和非生物因素共同影响岛屿生境中动物的形态和遗传变异，具体的影响机制还需进一步研究。