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西藏马鹿(Cervus wallichii)分子生态学与营养生态学研究

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目录

摘要

1 绪论

1.1 西藏马鹿种群概况及研究现状

1.1.1 西藏马鹿种群概况

1.1.2 西藏马鹿研究现状

1.2 国内外有蹄类动物分子生态学研究进展

1.2.1 有蹄类动物分子生态学研究概况

1.2.2 有蹄类动物分子生态学研究方法

1.3 国内外有蹄类动物营养生态学研究进展

1.3.1 有蹄类动物食性研究概况

1.3.2 有蹄类动物食性研究方法及评价

1.4 国内外有蹄类动物健康状况研究进展

1.5 本论文研究的意义及研究内容

1.5.1 研究意义

1.5.2 主要研究内容

2 研究地区概况

2.1 地形地貌

2.2 气候

2.3 土壤

2.4 水文

2.5 植物资源

2.6 动物资源

2.7 社会经济

3 西藏马鹿分子生态学研究

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 样品的采集

3.2.2 基因组DNA的提取

3.2.3 PCR扩增

3.2.4 性别鉴定

3.3 数据处理

3.4 结果与分析

3.4.1 DNA的提取与PCR扩增

3.4.2 性别鉴定与种群数量估算

3.4.3 种群的遗传多样性

3.5 讨论

3.5.1 粪便样品的保存与DNA的提取

3.5.2 PCR扩增和基因分型

3.5.3 性别比例

3.5.4 种群数量的估算

3.5.5 种群的遗传多样性

3.6 本章小结

4 西藏马鹿营养生态学研究

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 采样地区

4.2.2 样品的采集

4.2.3 样本处理和样片制备

4.2.4 植物种类的识别及镜检

4.2.5 植物营养成分的测定方法

4.2.6 粪氮含量的测定方法

4.3 数据统计与处理

4.3.1 食物组成及营养成分分析

4.3.2 响应曲面模型建模

4.4 结果与分析

4.4.1 西藏马鹿食物组成分析

4.4.2 西藏马鹿食物营养成分分析

4.4.3 西藏马鹿食物营养成分对食物选择的影响

4.4.4 西藏马鹿取食主要因素及食物营养评价

4.4.5 粪氮含量的测定

4.5 讨论

4.5.1 西藏马鹿食物组成研究的比较

4.5.2 西藏马鹿食物选择与粪便显微分析

4.5.3 影响西藏马鹿取食主要因素及食物营养评价

4.5.4 粪氮含量与食物氮的关系

4.6 本章小结

5 西藏马鹿生理健康状况研究

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.2.1 粪便样品采集

5.2.2 粪便中寄生虫的测定方法

5.2.3 粪便中免疫球蛋白的测定方法

5.3 结果与分析

5.3.1 粪便中寄生虫的测定

5.3.2 粪便中免疫球蛋白的测定

5.4 讨论

5.4.1 寄生虫含量与健康状况的探讨

5.4.2 免疫球蛋白含量与健康的关系

5.5 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

声明

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摘要

目前,西藏马鹿(Cervus wallichii)是我国特有、濒危、珍贵鹿类动物,主要分布于西藏山南地区桑日县境内。该物种曾一度被国际组织认定为已经灭绝的物种,上个世纪90年代被中外科学家在野外调查时重新发现。本研究于2013年和2014年(8月初~9月末)连续两年秋季,采用非损伤取样法——粪便样品,对西藏马鹿的遗传多样性、种群性比及数量、食物组成、食物选择、营养成分测定以及生理健康评价等内容进行了研究,获得如下主要成果:
  1、从野外采集的199份西藏马鹿粪便样品中,利用非损伤取样法成功提取出了87份DNA分子片段。对12个多态性高,无紧密连锁关系的微卫星位点进行了PCR分析,并进行了个体识别,最终识别出的87份粪便样品分属于50只西藏马鹿个体。对这50只个体性别鉴定结果为:雌∶雄≈1∶0.79,表明西藏马鹿种群的性别比例雌性个体数量多于雄性个体数量,有利于西藏马鹿种群的发展。
  2、运用R软件Capwire包中的TIRM和ECM两种模型进行模拟得到的结果分别别为:TIRM模块得到西藏马鹿数量为87只,97.5%的判别率下的置信区间为87~90只;ECM模块得到的西藏马鹿数量为65只,97.5%的判别率下的置信区间为65~67只。利用该软件包的似然比测试得到的P值不显著偏离0,说明调查区域内的不同的个体的捕捉率不同,因此以模块TIRM结果为种群数量估计值。本次粪便采样覆盖面积(即调查抽样面积)为264.5km2,在97.5%的判别率下马鹿种群数量置信区间为87~90只,密度为0.329~0.340只/km2。本次实地调查确认:西藏马鹿目前仅分布于面积2680.6 km2的西藏桑日马鹿自然保护区内。西藏马鹿实际适栖面积为650.4 km2,其余2030.2km2为白唇鹿(C.albirostris)的主要分布区。故2013~2014年秋季西藏马鹿种群总数量约为214~221只。
  3、通过50只个体基因型数据统计指出,西藏马鹿种群平均等位基因数为7.58±0.18个,有效等位基因数平均为4.91±0.16个,单个微卫星座位的PIC在0.39~0.90之间,平均值为0.67±0.013,12个座位中只有位点T123为中度多态性位点,其他11个位点均为高度多态性位点。期望杂合度变化范围为0.45~0.91,平均为0.72±0.01;平均表现杂合度为0.52±0.11。遗传分析数据显示,目前西藏马鹿的遗传多样性较高,种群不会由于自身遗传因素而导致衰退。
  4、通过粪便显微切片技术分析得出西藏马鹿秋季采食的植物共有37种,隶属于18个科,26属,采食比率较高的依次为菊科(21.62%)、豆科(13.51%)、禾本科(13.51%)、蔷薇科(8.11%);对西藏马鹿所食植物中的水分(W)、粗蛋白(CP)、粗脂肪EE)、能量(E),纤维素(C)和单宁(T)等物质含量测定结果:水分(62.13%)、粗蛋白(11.06%)、粗脂肪(8.88%)、能量(17812.53J/g)、纤维素(22.86%)、单宁(0.14%)。
  5、选择食物组成、能量、纤维素和蛋白质4个主要营养成分为因变量,建立响应曲面模型,分析结果显示西藏马鹿偏向蛋白质和能量高的食物,对蛋白质高纤维素含量低,能量高纤维素含量低的植物有一定的选择性,但是并未出现明显的回避,分析认为西藏马鹿秋季取食策略为食物营养均衡型策略。此外,还通过对西藏马鹿粪便样品中氮含量与秋季主要采食的20种植物的平均蛋白含量的测定结果,初步探讨了鹿粪氮含量与可食植物蛋白质含量之间的关系。
  6、采用沉淀法和漂浮法对西藏马鹿粪便样品中寄生虫含量进行了测定;利用酶联免疫法对粪便样品中的免疫球蛋白进行了测定。结果显示西藏马鹿粪便中寄生虫感染率低,免疫球蛋白较圈养梅花鹿含量低,说明西藏马鹿生理健康状态良好。
  综上所述,尽管我国西藏马鹿种群遗传多样性较高,营养状态良好,但鉴于目前分布面积狭窄,种群数量稀少,当地有关部门应尽快加大该物种目前的唯一分布地——西藏桑日马鹿自然保护区的建设投资和保护管理力度,以利于这一特有、濒危、珍贵鹿科动物种群数量的迅速恢复。

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