越南金丝猴,金丝猴属物种的遗传多样性、近交水平和遗传负荷研究

金丝猴属物种的遗传多样性、近交水平和遗传负荷研究

匡卫民

2020-12-24

金丝猴属(Rhinopithecus)包括5个金丝猴物种,都被国际自然保护联盟(IUCN)列为濒危或极度濒危物种红色目录。川金丝猴(R. roxellana)、滇金丝猴(R. bieti)和黔金丝猴(R. brelichi)是中国特有种,而越南金丝猴(R. avunculus)仅分布于越南北部,缅甸/怒江金丝猴(R. strykeri)分布在缅甸北部和中国怒江州(图A)。化石证据和本课题组前期研究结果表明在更新世晚期和全新世早期,金丝猴曾广泛分布于整个东亚地区(Han 1982; Jablonki 1998; Kuang et al. 2019)。然而,古气候变化和近期人类活动干扰导致所有5个物种的栖息地丧失和破碎化,进而导致种群数量急剧缩减。

云南大学动物遗传与分子进化创新团队于黎研究员课题组对5种濒危金丝猴物种的遗传多样性、近交水平和遗传负荷进行了研究,揭示了金丝猴种群数量急剧缩减对遗传水平上带来的后果和其生存潜力的影响。研究结果显示野外种群数量小的物种或种群中,包括黔金丝猴、越南金丝猴和川金丝猴中的神农架种群,表现出较高水平的遗传多样性、低水平的基因组近交和近期近交(图B和C)。这些结果表明尽管他们的种群数量较小,但是他们没有丢失过多的遗传变异,因而可能维持在较高的进化潜能。相反,尽管川金丝猴种群数量较大、有较低的基因组近交和较高的遗传多样性水平,但是他们表现出较高的近期的近交水平,并且没有引起有纯合有害突变的大量积累(图B和C)。因此,在川金丝猴保护的过程中,应该加强栖息地的连通性和种群间基因交流,避免种群近交衰退。此外,通过纯合有害突变的基因注释,发现有害突变影响免疫系统,特别是在种群数量小的物种中。这些结果提示近交的长期后果可能会导致金丝猴的免疫能力的下降,继而可能对种群的长期生存前景和环境适应潜力带来威胁。

本研究为金丝猴种群数量急剧下降后在基因组上的印记提供了新的见解。更重要的是,我们揭示了在小种群和大种群中不同的遗传多样性模式,这对这些濒危物种的保护和管理至关重要。

研究成果以“Genetic Diversity, Inbreeding Level, and Genetic Load in Endangered Snub-Nosed Monkeys (Rhinopithecus)”为题发表在《Frontiers in Genetics》杂志上。论文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2020.615926/full。于黎研究员为论文通讯作者,博士生匡卫民为论文第一作者,本研究得到国家自然科学基金资助。

图(A)金丝猴属物种地理分布图、(B)遗传多样性和近交水平,以及(C)遗传负载。

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