栗斑腹鹀种群遗传多样性和扩散研究

栗斑腹鹀分布于中国、俄罗斯和朝鲜，资料记载在其分布区内为常见种。然而由于栖息地破碎化、适宜生境丧失以及繁殖成功率较低等原因，导致其种群数量急剧下降，并已从绝大多数历史分布区内消失，且形成不连续的异质种群，现被世界自然保护联盟列为濒危种。其种群数量下降是否已经引起遗传多样性发生显著改变？现存种群是否存在近亲繁殖现象？栗斑腹鹀的扩散能力和模式等问题尚不清楚。因此，本项目拟以栗斑腹鹀为研究对象，应用群体遗传学和扩散生态学的理论和研究方法，以mtDNA 控制区和基于双亲遗传的微卫星分子标记为研究手段，对栗斑腹鹀现存种群遗传多样性、种群间基因流水平和种群生存力分析等开展研究；采用环志、无线电遥测和分子标记方法对其扩散能力和模式开展研究；确定和评价栗斑腹鹀现存种群遗传多样性现状，预测现存种群发展动态，揭示其对环境变化的适应能力和进化潜力，为制定该物种的保护和管理对策提供科学依据。

在项目执行的四年间，项目组开展了栗斑腹鹀的繁殖分布区调查，对其线粒体全基因组、隔离种群遗传结构、MHC基因多态性、种群扩散、鹀属8种鸟系统发育、雄性鸣声质量与繁殖投入、繁殖生境和巢址选择、营巢成功率等进行了研究。通过其繁殖分布区调查发现，栗斑腹鹀已从大部分已知历史分布区内消失，在内蒙古科尔沁右翼前旗的额尔格图；科尔沁右翼中旗的巴彦呼舒；扎鲁特旗的乌力吉木仁、道老杜、鲁北、嘎亥图、巴彦塔拉、香山；阿鲁科尔沁旗的天山、巴彦花、新民、赛罕塔拉和坤都发现了栗斑腹鹀繁殖种群；初步估计种群数量约7500只。对164只雏鸟进行了环志，但环志回收率较低，这可能是由于栗斑腹鹀雏鸟死亡率较高或雏鸟可能存在出生扩散。采用高通量测序技术对栗斑腹鹀的mtDNA全基因组进行了测序分析。栗斑腹鹀的mtDNA遗传多样性研究表明：mtDNA控制区和cytb都表现出了较高的单倍型多态性，分别为0.75和0.88。其中多样性最高的为嘎亥图种群，单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.91和0.02。栗斑腹鹀MHC等位基因序列多样性（S=155，π=0.18）略高于三道眉草鹀（S=136，π=0.17）。栗斑腹鹀的mtDNA和MHCIIB exon 2系统发育研究暗示栗斑腹鹀不同种群间存在较高的基因流，并在种群扩张后发生了世系混合。基于AFLP的8种鹀的系统发育研究表明：栗斑腹鹀与三道眉草鹀为近缘物种。栗斑腹鹀繁殖生境选择偏爱密度较高的西伯利亚山杏、贝加尔针茅以及贝加尔针茅高度较高的生境类型，其巢址主要位于开阔、盖度较大的西伯利亚山杏或贝加尔针茅下，繁殖不同阶段选择利用不同的栖木。栗斑腹鹀不同繁殖期的育幼策略不同；环境温度影响亲鸟孵化节律；育雏不同阶段双亲育雏分工和投入不同。栗斑腹鹀雄性鸣唱率与首枚卵产期显著负相关，句子长度与首枚卵产期之间有近显著正相关，雄性递食频率与鸣唱特征均不相关，鸣唱多功能性与雏鸟数目之间显著负相关。.项目研究成果已发表论文4篇，投稿论文3篇；培养硕士研究生3名，青年教师2名。