研究称DNA基因组工具更灵敏评估遗传救援效果,优于家谱法监测近亲繁殖

野生动物种群在栖息地丧失等因素影响下往往变得稀少且彼此隔离,由此更容易发生近亲繁殖,并可能带来适应性下降甚至走向灭绝。为缓解这一风险,保护管理中常采用“遗传救援”,即引入外来个体为种群补充遗传多样性、降低近亲繁殖水平。不过,遗传救援实施后,研究人员如何判断近亲繁殖风险是否真正得到缓解,仍是管理评估中的关键问题。

西安大略大学(Western University)生物学教授兼系主任David Coltman领导的一项长期研究显示,基于DNA的基因组工具在检测近期接受遗传救援的野生大角羊种群近亲繁殖变化方面,比传统家谱方法更为准确和敏感。相关研究发表在期刊《Evolutionary Applications》。

研究团队指出,家谱方法主要依据家族历史推算遗传健康状况,而基因组方法则直接对DNA进行分析。Coltman与研究生Carson Mitchell及其合作者,比较了加拿大阿尔伯塔省Ram Mountain野生大角羊(Ovis canadensis)自1972年至今的基因组与家谱近亲繁殖估算结果。

研究结果显示,基于DNA的估算对种群变化反应更灵敏,能够揭示家谱方法未能捕捉到的趋势。研究团队表示,这是首次在遗传救援过程中,对两种广泛使用的近亲繁殖指标进行对比。

在保护管理实践中,“保护性迁地”是指出于保护目的,有计划地将生物从一个地点迁移到另一个地点。在北美,野生动物管理者有时会将大角羊迁移至种群减少地区(如阿尔伯塔省Ram Mountain),以增强种群数量并提升遗传多样性。

Coltman表示,迁地是大角羊管理的重要工具,过去一个世纪里,美国和加拿大已开展超过1500次大角羊迁地行动。他同时指出,这类行动成本高、风险大,既可能成功实现对濒危种群的遗传救援,也可能以失败告终。

研究团队认为,鉴于近亲繁殖对许多小型野生动物种群的长期生存构成威胁,上述发现凸显了对濒危野生动物种群开展基因组监测的重要性。Coltman称,通过DNA样本获得的“基因组快照”,研究人员能够更清晰地观察迁地带来的遗传后果,从而更好地监测濒危种群及救援后的状态,并为未来迁地规划提供依据。

该研究依托Ram Mountain大角羊长达55年的持续野外研究积累。Mitchell表示,团队利用该种群的家谱与DNA样本,追踪了迁地事件前后的近亲繁殖变化。尽管研究人员预期DNA方法更准确,但两种方法呈现的趋势差异仍超出预期。

Mitchell称,家谱数据提示近亲繁殖在上升,而DNA数据则显示迁地后近亲繁殖下降。他表示,如果缺少DNA数据,研究人员可能会据此得出错误结论,从而误判该种群对管理措施的反应。


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