威斯康星大学的研究人员探索加利福尼亚山狮的遗传学

在全球范围内，野生动植物种群的破碎化正在加剧，了解当前的遗传结构，遗传多样性和遗传连通性是告知未来野生动植物管理和保护的关键。

怀俄明州大学研究小组进行的一项新研究显示，加利福尼亚州的美洲狮(也称为美洲狮或美洲狮)种群确实如此。

“大范围的连续栖息地为种群提供了维持大量称为等位基因的基因变异的机会。这类似于一副纸牌。如果您有40张卡片，那么您所拥有的卡片类型就比10张卡片更多。”密苏里州南部州立大学生物与环境卫生学系遗传学助理教授凯尔·古斯塔夫森说，在西澳大利亚大学霍莉·欧内斯特(Holly Ernest)的野生生物基因组学和疾病生态实验室。“当人口被孤立时，就像许多被城市化包围的美洲狮人口一样，他们维持大量等位基因的唯一途径是移民。否则，自然选择和遗传漂移最终将导致遗传一致性(固定)和相关个体之间的交配(近交)。”

这项新研究题为“自然结构和人为破碎的美洲狮种群之间的遗传来源-库动力学”，于12月10日发表在《保护遗传学》上，该杂志通过提供数据和观点论坛来促进生物多样性的保护，并进一步该研究领域的发展。贡献包括人口遗传学，分子生态学，分子生物学，进化生物学，系统学和法医学领域的工作。

古斯塔夫森是该论文的主要作者。威斯康星大学生态学教授，怀俄明州疾病生态学优秀教授Ernest 是资深作者和通讯作者。威斯康星大学兽医学系前博士后研究助理Roderick Gagne 是特约作者。

“这项研究花了将近二十年的时间才使我的实验室完成，并且只有通过与加利福尼亚鱼类和野生动物部，多个研究机构以及几个非营利组织的共同努力才能完成。” Ernest解释说。

分析表明，加利福尼亚州的山狮具有很强的种群遗传结构，一些加利福尼亚种群的遗传多样性水平极低，有一些据估计低至濒临灭绝的佛罗里达豹，这是美洲狮的另一个通用名。在加利福尼亚州确定了9个美洲狮遗传种群，在内华达州确定了1个种群。

在研究过程中，在42个微卫星基因座上对横跨加利福尼亚和内华达州的992只山狮进行了基因分型。微卫星是中性基因突变，这意味着它们不编码特定的性状，因此它们的突变可以积累而不会造成伤害。基因座是染色体上的不同位置。

Gustafson解释说：“如果您可以将标准的52张卡片组中的每张卡片想象成一个独特的突变，并且如果您可以想象每只持有一张卡片的美洲狮，那么您将看到我们如何将某些美洲狮组合在一起，” Gustafson解释说。“例如，如果山狮持有红牌，面卡或特定号码，我们可以将它们聚在一起。通过跟踪许多DNA突变，并使用几十个假设的卡片组，我们可以识别个体之间共享的突变，然后识别遗传种群。”

基因流对于个体适应性和种群进化潜力至关重要，因为成功的迁徙动物可以使基因组合多样化。没有基因流，小种群尤其容易发生近交，遗传漂移和灭绝风险增加。

加州和内华达州人群之间遗传多样性和有效种群规模的巨大差异很可能归因于人为障碍的差异。在人口稠密的南加州，高速公路几乎消除了相邻山狮种群之间的基因流动。在内华达州，分析表明，美洲狮对基因流动的障碍较少，并且种群分化较弱，这很可能是由于美洲狮可以进入人口较少且毗邻的土地。

厄内斯特说：“山狮能够长途旅行，但我们发现其强大的遗传结构，表明加州的山狮栖息地没有很好的联系。” “北美大多数州范围内的研究都发现遗传结构较弱，这进一步表明加利福尼亚山狮的遗传不是正常现象，值得引起关注。”

该论文的结果对山狮具有深远的保护和管理意义，并表明在北美生物多样性最丰富，城市化程度最高的地区之一，狮子大片化。只要有可能，政府机构和其他利益相关者应考虑人口内部的连通性，并防止人类发展进一步分散人口内部和人口之间。

“我们的研究为野生动植物管理者提供了两个州的关键种群水平数据，”古斯塔夫森说。“加利福尼亚州的某些山狮种群的遗传多样性低，令人担忧，并且有近亲抑郁的风险。没有我们的数据，野生动植物管理者将不知道哪些种群处于危险之中，如果需要，哪些种群可以帮助恢复遗传多样性。”

来自密苏里州南部州立大学，加利福尼亚大学-戴维斯分校，内华达州里诺大学，国家公园管理局(圣莫尼卡山脉国家游乐区)和加利福尼亚州鱼类与野生动物部的研究人员也参加了这项研究。

该研究由加利福尼亚州立公园局，加利福尼亚州鱼类和野生动物部，美国鱼类和野生动物服务局野生生物和运动鱼类恢复计划，自然保护区，山麓东部交通走廊局，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，以下机构也提供了资金：圣地亚哥基金会，安萨·波雷戈基金会，麦克贝斯基金会，费利达基金会，戈登和贝蒂·摩尔基金会，中部半岛区域开放空间区，东部塞拉利昂应用人口生态学中心和野生动物研究所。

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