加州山狮的遗传学 为未来保护提供信息的研究

野生动物种群的破碎化在全球范围内不断增加，了解当前的遗传结构，遗传多样性和遗传连通性是未来野生动物管理和保护的关键。

根据怀俄明大学研究小组进行的一项新研究，加利福尼亚的山狮(也称为美洲狮或美洲狮)人群也是如此。

“大面积的连续栖息地为人们提供了维持大量基因变异的机会，称为等位基因。这类似于一副牌。如果你有40张牌，你就能拥有比你有10张更多类型的牌。 “密苏里州南方州立大学生物学与环境卫生系遗传学助理教授凯尔古斯塔夫森说，但他在威斯康星大学霍利欧内斯特野生动物基因组学和疾病生态学实验室开始了这项工作。“当人口被隔离时，就像许多被城市化所包围的美洲狮群体一样，他们维持大量等位基因的唯一方法就是通过迁移。否则，自然选择和遗传漂移将最终导致遗传一致性(固定)和交配在相关个体中(近亲繁殖)。“

这项题为“自然结构和人为碎片化的彪马种群中的遗传来源 - 汇集动态”的新研究于12月10日发表在“保护遗传学”杂志上，该杂志通过提供数据和思想论坛促进生物多样性保护，进一步帮助这一研究领域的发展。贡献包括来自群体遗传学，分子生态学，分子生物学，进化生物学，系统学和法医学的工作。

古斯塔夫森是该论文的第一作者。Ernest是威斯康星大学生态学项目教授和怀俄明州疾病生态学卓越主席，他是高级和通讯作者。罗德里克加涅是华盛顿大学兽医科学系的前博士后研究员，是一名撰稿人。“这项研究耗费了近二十年的时间让我的实验室完成，只有通过与加州鱼类和野生动物部，多个研究机构和几个非营利组织的协调努力才能完成，”欧内斯特解释说。

分析显示，加利福尼亚的山狮表现出强烈的种群遗传结构，一些加利福尼亚种群的遗传多样性水平极低，其中一些表现出与濒临灭绝的佛罗里达黑豹一样低的估计，这是美洲狮的另一个常见名称。在加利福尼亚州发现了9种美洲狮的遗传种群，在内华达州发现了1种种群。

在研究期间，加利福尼亚州和内华达州的992只山狮在42个微卫星位点进行了基因分型。微卫星是中性基因突变，意味着它们不编码特定的性状，因此它们的突变可以累积而不会造成伤害。基因座是染色体上的不同位置。

Gustafson解释说：“如果你能想象每张卡片在52张卡片的标准套牌中作为一个独特的突变，如果你能想象每只山狮拿着一张卡片，那么你就可以看到我们如何将某些山狮聚集在一起了。”“例如，如果持有红牌，面卡或特定数字，我们可以将山狮混在一起。通过跟踪许多DNA突变，并通过使用数十个假设的卡片组，我们可以识别出共有的突变。个体然后识别遗传种群。“

基因流对个体适应性和群体的进化潜力至关重要，因为成功的迁徙动物可以使基因组合多样化。没有基因流动，小群体特别容易受到近亲繁殖，遗传漂变和濒临灭绝的风险增加。

加利福尼亚州和内华达州人口中遗传多样性和有效种群规模的相当大的变化可能归因于人造障碍的变化。在人口稠密的南加州，高速公路几乎抵消了相邻山狮种群间的基因流动。在内华达州，分析显示山狮对基因流动的障碍较少，人口分化较弱，可能是因为山狮可以进入人口较少的较为连片的陆地区域。

“山狮能够进行长途旅行，但我们发现了强大的遗传结构，表明加利福尼亚州的山狮栖息地并没有很好的联系，”欧内斯特说。“北美的大多数全州性研究都发现基因结构较弱，进一步表明加利福尼亚山狮的遗传不是常态，而且引起关注。”

该论文的结果对山狮具有深远的保护和管理意义，并表明北美最具生物多样性和快速城市化地区之一的大规模破碎化。政府机构和其他利益攸关方应尽可能考虑人口连通性，并防止人口内部和群体之间的人类发展进一步分裂。

“我们的研究为野生动物管理者提供了两个州的关键人口数据，”Gustafson说。“加利福尼亚州的某些山狮种群具有较低的遗传多样性，这种遗传多样性令人关注并且可能存在近亲繁殖抑郁的风险。如果没有我们的数据，野生动物管理者就不会知道哪些种群面临风险，哪些种群可以帮助恢复遗传多样性，如果需要“。

密苏里州南部州立大学，加州大学戴维斯分校，内华达大学里诺分校，国家公园管理局(圣莫尼卡山国家游乐区)和加州鱼类和野生动物部的研究人员也参与了这项研究。

该研究由加利福尼亚州公园局，加州鱼类和野生动物部，美国鱼类和野生动物服务部野生动物和体育鱼类恢复计划，大自然保护协会，山麓东部运输走廊机构，圣地亚哥县政府协会，国家科学基金会和奥兰治县自然社区联盟。此外，以下机构提供资金：圣地亚哥基金会，Anza Borrego基金会，McBeth基金会，Felidae基金会，Gordon和Betty Moore基金会，Midpeninsula地区开放空间区，东部塞拉利昂应用人口生态中心和野生动物研究所。

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