藏羚(Pantholops hodgsonii)是青藏高原特有物种,多集群生活且具有典型的性别分离现象.除交配季节外,雌雄两性个体组成的同性集群分开活动.本研究于2021年12月下旬在三江源国家公园可可西里片区以藏羚集群为单元采集了 32个集群共188份新鲜粪便样品,利用多态性较高的10个微卫星位点进行亲缘关系鉴定与遗传多样性分析.结果表明:(1)188份新鲜粪便样品来自145只藏羚个体,其中10只藏羚个体(8只雌羚,2只雄羚)出现更换集群现象,导致前后集群发生变化.结合野外实地记录,推测藏羚交配群的变化存在3种方式:集群解散,雄性个体离开(加入),雌性个体离开(加入).新加入的藏羚个体与原集群成员间的亲缘关系较远.雄性藏羚更换的集群中雌性个体均多于之前的集群,能够获得更多交配机会.(2)10个微卫星位点的平均等位基因数为16.1,平均多态信息含量为0.766.观测杂合度(Ho)0.607-0.993,平均值为0.819;期望杂合度(He)0.575-0.930,平均值为0.798,表明藏羚种群遗传多样性丰富.(3)经过亲缘关系鉴定,种群内所有亲子关系中14对(43.75％)发生在集群内并且以母女(71.43％)为主,与雄性个体相关的亲子对(母子/父女/父子)有4对(28.57％).对比集群内及集群间藏羚的平均亲缘系数,结果表明雄性个体对集群内成员间的亲缘关系影响不大.针对集群间藏羚亲缘关系的研究结果也表明,藏羚种群的近交比例处于较低水平.由于藏羚雌性比雄性个体有更多时间和机会组成含有多个雌性成员的集群,因此,集群内雌性个体的亲缘关系较高不仅有利于提高集群的稳定性,还有利于迁徙信息的交流和传递,从而为进一步验证藏羚迁徙的集体记忆猜想提供科学佐证.

藏羚Pantholops hodgsonii是藏羚属Pantholops现存的唯一物种,由于Y染色体基因较保守,基于近缘物种的Y染色体多态性遗传位点筛选受到了很大的限制.本研究对15份藏羚新鲜组织样品进行基因组重测序,生物信息分析筛选出Y染色体雄性特异区(MSY)对应的scaffolds,对部分SNP及SSR位点进行多态性验证.共比对出44个scaffolds,以其中序列最长、候选变异位点最多且最完整的KE113803.1为参考,对其中190个SNP变异位点设计引物进行验证,共获得45条MSY DNA序列,其中15对引物扩增到的11 898 bp DNA序列中检测到27个SNP位点;同时对KE113803.1中除单核苷酸重复以外的134个SSR位点设计引物并验证多态性,筛选出56个Y-SSR位点,其中5个具有多态性.本研究结果为后续分析藏羚Y染色体遗传多样性及父系遗传奠定了良好基础.

Endothelin-1主要通过促进血管平滑肌细胞增殖引起血管结构和功能的改变,从而刺激血管收缩,Endothelin-1在动物血管生成和低氧适应等关键发育和生理过程中发挥重要的作用.为了进一步探讨高原动物脑Endothelin-1对其极端低氧适应调控的分子机理,本研究对牦牛(Bos grunniens)脑Endothelin-1基因CDS全长序列进行了克隆及其真核表达载体的构建.结果表明,牦牛Endothelin-1基因的CDS全长序列含有一个609 bp的开放阅读框,编码202个氨基酸,该蛋白分子量为22.98 kDa,理论等电点(pI)为9.63;成功构建出带有CMV启动子,绿色荧光蛋白标记的牦牛Endothelin-1真核表达质粒pEGFP-C 1-Endothelin-1;牦牛Endothelin-1基因CDS全长序列编码的氨基酸序列与黄牛(Bos taurus)、藏羚羊(Panthotop shodgsoni)、绵羊(Ovis aries)、野猪(Sus scrofa、小鼠(Mus musculus)、人(Homo sapiens)的同源性分别为100％、95％、93％、81％、77％、70％;且该氨基酸序列的系统进化情况与其亲缘关系远近一致.因此,我们认为高原动物牦牛Endothelin-1的结构和功能在进化上均具有高度保守性,其在低氧适应中的作用可能是通过表达差异或转录后修饰实现的,且本研究构建的真核表达质粒为进一步探讨该基因在青藏高原动物脑对极端低氧生境适应中的生物学功能及其调控机理提供了支持.

目的:考察利用细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ (COⅠ)基因对羚羊角及其混伪品进行分子鉴定的可行性.方法:收集4个地区的羊角类整角、不完整角样品,共7个.比较样品骨塞部位和角质层部位DNA的提取效果,采用聚合酶链式反应(PCR)技术,以通用引物LCO Ⅰ 490、HCO2198扩增样品的COⅠ基因,通过凝胶电泳、纯化(取750 bp条带)、测序后,以COⅠ基因作为条形码比对序列,采用NCBI数据库中的Blast软件在线比对,确定收集样品的具体物种.结果:样品以角质层部位进行DNA提取的效果较好(DNA浓度为15.7～22.6 ng/μL,260nm/280nm吸光度值为1.73～4.72);在线比对结果显示,所有样品COⅠ基因的相似性均达到99％,其主要来源于赛加羚羊、藏羚羊、普氏原羚、山羊、绵羊等羊类的角.结论:基于COⅠ基因的DNA条形码技术可用于羚羊角及其混伪品的鉴定,该技术为羊角类药材的鉴定提供了一种准确、客观的方法.

普氏原羚(Procapra przewalskii)和藏羚羊(Pantholops hodgsonii)均为我国I级保护野生动物,两者的消化系统结构一直未被报道.本研究对野外死亡的6只普氏原羚和2只藏羚羊进行了大体解剖,对二者消化系统进行描述.其消化系统均由口腔、食道、瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠组成.普氏原羚和藏羚羊的胃属于复胃,瘤胃体积最大.本文将普氏原羚和藏羚羊的消化系统解剖结构特征与牦牛(Bos grunniens)、蒙古绵羊(Ovis aries)、林麝(Moschus berezovskii)、欧拉型藏绵羊(O.aries)、黑麂(Muntiacus crinifrons)、四川梅花鹿(Cervus nippon sichuanicus)以及长颈鹿(Giraffa camelopardalis)等反刍动物进行了比较和分析,发现了其适应生活环境的消化系统特征.

三江源国家公园是我国第一个国家公园体制试点,要求实行最严格的生态保护,同时要处理好当地牧民生计与资源环境承载能力的关系,形成人与自然和谐发展新模式.本文就该国家公园所在地区区域尺度上生物多样保护最小面积与民生需求最大面积相协调的自然比例进行了探索,寻求可持续管理的途径与模式.通过国家公园区域内家畜(家牦牛Bos grunniens和藏系绵羊Ovis aries)和主要野生有蹄类草食动物(藏羚Pantholops hodgsonii、藏原羚Procapra picticaudata、野牦牛B.mutus和西藏野驴Equus kiang)的营养生态位体积和重叠,现有家畜和主要野生有蹄类草食动物的数量(分别为116.70×104羊单位和31.40 × 104羊单位),保障当地牧民(6.43×104人)基本生活需求的家畜存栏量(123.07×104羊单位)等核算出该国家公园需要保护的自然区域面积最低比例,即自然比例(Nature Proportion,N％),其理论值、现实值和预期值分别为90％、30％和74％.通过区域资源空间配置优化,将外围支撑区发展草产业生产的饲草资源用于“返青期休牧”模式和“暖牧冷饲两段式养殖”模式(可供饲养190 d所需饲草,即增加保护草地4.47×104 km2),或用于满足当地牧民基本生活需求的家畜(可饲养60.25×104羊单位,即增加保护草地1.55×104 km2)等优化了该国家公园N％的现实值和预期值,分别为67％和87％.不同的核算条件、方法和目的得到的N％存在较大差异.多重目标下三江源国家公园N％的核算,应考虑:生物多样性保护优先区域识别、生态安全屏障重点区域识别、应对未来气候变化影响保护区域识别及重要性区分、重要生态系统服务(如水资源)受益区域识别、当地牧民群众发展适宜区域识别及优先性区分、生态系统服务评估和生态系统服务商品供给量核算.合理核算三江源国家公园所在区域的N％,从而实现社会—生态系统可持续管理.

为了研究牦牛附睾组织中精子成熟的相关机理,并为探讨高原动物的生殖机制提供基本数据.本研究运用基因克隆技术对牦牛附睾Eppin基因CDS全长序列进行克隆,采用生物信息学方法进行分析,Eppin基因和编码序列特征进行了预测和分析.结果 表明,牦牛Eppin基因的CDS含有一个405 bp长度的片段,由134个氨基酸编码;牦牛Eppin基因对应的蛋白分子量和理论等电点分别为15.09 ku和8.67 ku,其对应的氨基酸没有跨膜结构,归于近水性蛋白;25个α-螺旋、27个延伸链、2个β-折叠及80个无规则卷曲构成其蛋白质二级结构;牦牛Eppin基因编码氨基酸序列与黄牛、藏羚羊、绵羊等物种间同源性较高,系统进化情况与其亲缘关系远近一致.本研究应用实时荧光定量PCR技术分析Eppin基因在附睾组织3个不同区段(头部,颈部和尾部)中的表达情况,荧光定量PCR结果显示,Eppin基因在牦牛附睾组织3个不同区段中均有不同程度的表达,在附睾头部中表达最高,颈部和尾部表达较低.本研究将为牦牛附睾精子成熟的机制和Eppin基因在牦牛附睾上皮细胞中的功能提供一定的基础数据.

微卫星(simples equencere peats,SSRs)广泛分布于生物基因组中,是最常用的分子标记之一.本研究利用生物信息学方法搜索和统计了7种牛科动物转录组中完整型SSRs序列,揭示不同重复类型SSRs变异水平,并对其生物信息学特征进行比较分析.在牛科动物转录组中,牛、绵羊和山羊SSRs总丰度较高,三者基本一致(157.98,157.09 vs 158.52个/Mb);其次是瘤牛和水牛(140.70 vs 129.63个/Mb);牦牛微卫星总丰度较低(96.99个/Mb),藏羚羊微卫星总丰度最低(63.71个/Mb).牛科动物转录组中SSRs所占比例普遍偏低,范围为0.156％～0.753％,三碱基SSRs占主导地位,并且以(CCG)n和(AGG)n为优势重复基元,这可能与转录组编码区三联体密码子高度保守有关.在这7种牛科动物转录组中,相同单碱基至六碱基SSRs重复拷贝数(repeat copy number,RCN)分布高度一致.通过牛科动物转录组SSRs变异系数(coefficient of variability,CV)分析表明,单碱基SSRs和二碱基SSRs重复拷贝数变异水平较高,其次RCN变异模式如下:三碱基SSRs＞四碱基SSRs＞六碱基SSRs＞五碱基SSRs,六碱基SSRs重复拷贝数变异水平有稍微增加的趋势.本研究为牛科动物SSR标记的开发、遗传多样性评估和遗传育种提供科学依据.

行为时间分配是动物对资源获取和风险防御的权衡,受到诸多因素影响.本研究采用目标动物观察法记录了可可西里冬季(交配季)雄性藏羚的行为表现,并将行为分为觅食、警戒、卧息、移动和“其他”5种类型.首先,本文通过对比青藏铁路运营前后两个交配季(2003-2004年建设期和2017-2018年运行期)之间雄性藏羚的行为时间分配差异,探讨青藏铁路的出现对雄性藏羚行为的影响.随后,基于2017-2018年交配季雄性藏羚的行为数据,分析了年龄对其行为时间分配的影响.结果 表明:与建设期相比,运营期雄性藏羚的觅食和“其他”行为时间比例明显增加,而警戒和卧息行为时间比例显著降低,这说明铁路稳定运营后对雄性藏羚的影响降低.交配群中成年雄性藏羚的警戒、移动以及“其他”行为中的繁殖行为时间比例显著高于亚成体,而觅食和卧息行为时间比例显著低于亚成体,这与交配群中不同年龄雄性个体所处的地位等级有关.成年雄性藏羚在交配群中占据主导地位,拥有更多配偶资源,增加警戒和移动,减少觅食和卧息有助于其维持交配群的稳定.

目的 在不破坏样品的前提下,实现珍贵中药材物种鉴定,并建立新的药材鉴定方法.方法 采用螺旋CT扫描仪,设置模式化扫描基本参数扫描水牛角、黄牛角、牦牛角、羚羊角、藏羚羊角、山羊角等药材样品.结果 药材样品每层二维图差异明显;药材样品扫描曲面重建(CPR)的三维图与实物一致;最大密度投影(MIP)的三维图差异明显;可见样品各自内部结构、密度、骨腔、骨塞及其天然缝隙.结论 螺旋CT扫描技术可在不损伤药材样品的前提下获得二维、三维专属性特征鉴定图,达到鉴定动物角类中药材的目的.所建立的新的药材鉴定方法操作简便,结果清晰,但仍有进一步优化的空间.