柯特兰林莺基因组显示近亲繁殖迹象

   日期:2025-08-24     来源:本站    作者:admin    浏览:50    
核心提示:  根据宾夕法尼亚州立大学研究人员的一项新研究,一种曾经濒临灭绝的鸣禽的基因组显示出广泛的近亲繁殖迹象。由于近亲繁殖会对

  根据宾夕法尼亚州立大学研究人员的一项新研究,一种曾经濒临灭绝的鸣禽的基因组显示出广泛的近亲繁殖迹象。由于近亲繁殖会对生存和繁殖产生负面影响,因此研究结果可以指导对科特兰莺的持续保护工作,这些莺的数量仍然依赖于广泛的管理。这项新研究发表在本周(12月9日)的《进化应用》杂志上,它还提出了在考虑将物种从濒危物种名单上除名时,如何利用近亲繁殖的遗传信息。

  科特兰林莺也被称为杰克松林莺,因为它们的繁殖栖息地仅限于密歇根州的小杰克松森林。由于栖息地受到威胁,这个物种在20世纪70年代几乎灭绝,而褐头牛鹂在其他鸟类(包括莺)的巢穴中产卵,从而转移了雏鸟的资源,从而加剧了种群数量的下降。根据1973年的《濒危物种法》,科特兰莺被列为濒危物种。由于几十年来密集的、有针对性的管理,科特兰的莺的数量已经恢复。研究人员表示,该物种于2019年被“除名”——不再被认为是濒危物种,尽管管理工作对它们的生存仍然至关重要。

  宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物学研究生、该论文的第一作者安娜María Calderón说:“当任何种群经历一个繁殖个体很少的时期,也就是所谓的‘瓶颈’,总是有近亲繁殖的机会,这可能导致后代的存活率降低。”“2019年将科特兰莺摘牌的决定参考了一项研究,该研究没有发现近亲繁殖的有力证据,但当时可用的测试分辨率不是很高。我们使用最新的测序技术来更清楚地了解这些鸣禽的遗传多样性和近亲繁殖的潜力。”

  和其他动物一样,鸟类从父母身上各获得一份基因组拷贝。一些基因变异会对动物的生存或繁殖成功产生负面影响。当基因相似的个体交配时,从父母双方获得相同的潜在有害变异的可能性会随着近亲繁殖而增加。

  以前对遗传多样性的测试——比如摘牌决定中提到的那些测试——通常集中在基因组上一组被称为微卫星的特定标记上,这只提供了部分信息。然而,测序技术的进步现在允许对多个个体的整个基因组进行廉价的分析。

  “如果你把基因组想象成一部描绘生命蓝图的电影,那么使用微卫星就像试图从六张快照中获得情节,而对整个基因组进行测序就像观看一整部4k分辨率的电影,”宾夕法尼亚州立大学生物学职业发展教授、该研究小组的联合负责人大卫·托斯说。“从整个基因组测序中可以获得更多的信息,现代技术使这种分析成为可能。”

  研究人员对科特兰莺的全基因组进行了测序,作为比较,他们还对两种密切相关的物种进行了全基因组测序,这两种物种的种群数量一直保持在很大和稳定的水平,即连帽莺和美洲红尾莺。该团队专门研究了一种称为“纯合子运行”的近亲繁殖方法。

  当从动物的父母那里获得的遗传信息与从父母那里获得的信息相同时,基因组上的一个特定点被称为纯合子。纯合子序列(ROH)是长而相连的纯合子序列,有时长度达基因字母表的数百万个字母。特别长的ROH表明携带它们的个体是最近近亲繁殖的产物,当基因相似的个体交配时,因此更有可能传递相同的遗传信息。更少和更短的间隔表明一个人的父母是远亲。

  宾夕法尼亚州立大学生物学助理教授、该研究小组的另一位联合负责人扎克瑞·斯皮耶希说:“纯合子序列让我们对过去有了一个独特的了解,可以作为人群基因组健康状况的一个指标。”“例如,长寿与其他物种在第一年的存活率有关。ROH还可以标记潜在的有害基因变异,这在考虑保护鸟类时可能很有用。”

 
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