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鹭科鸟类性别鉴定方法及白鹭和黄嘴白鹭雏鸟种群性别比例的研究

作　者: 江杉
导　师: 陈小麟
学　校: 厦门大学
专　业: 动物学
关键词: 鹭科鸟类 性别鉴定 性别比例 产卵顺序
分类号: Q958
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


本实验在筛选鹭科鸟类性别鉴定分子标记的基础上,利用这种方法检测白鹭和黄嘴白鹭雏鸟种群的性别比例,分析白鹭和黄嘴白鹭的雏鸟性别与产卵顺序之间的关系,并进一步分析鹭科鸟类W染色体以及Z染色体的CHD片段序列并尝试用于亲缘关系及系统进化的研究。本文以鹳形目5种鹭科鸟类和1种鹮科鸟类的组织为实验材料,采用PCR方法扩增其性别基因相关片段,探讨鹭科鸟类性别的分子鉴定方法。通过测定3对已知性别的白鹭(Egretta garzetta)、岩鹭(Egretta sacra)和黄嘴白鹭(Egretta eulophotes)以及12只未知性别的夜鹭(Nycticorax nycticorax)、池鹭(Ardeola bacchus)、白鹭、牛背鹭(Bubulcus ibis)、黑脸琵鹭(Platalea minor)的性别基因EE0.6或CHD上的基因相关片段并进行比较。结果表明,通过扩增EE0.6或CHD基因片段的性别鉴定分子方法都能够适用于鹭科鸟类的性别鉴定,由此能够解决鹭科鸟类雌雄外形同色而难以从外貌上区分其性别的问题;在EE0.6和CHD两种鹭类性别鉴定方法中,CHD方法不仅准确而且比EE0.6方法更为简单。本文利用引物P2、P8通过扩增CHD基因特定片段鉴定了三地共361只个体的性别,对扩增条带不明显的个体利用引物2550F、2718R进行校正。结果表明,白鹭雏鸟种群(鸡屿岛,共69只)的性别比例具明显的雌性偏向(雌性比例为0.6522±0.4798(平均值±标准差),P<0.05);黄嘴白鹭雏鸟种群(杏仁砣和小菜屿,共213只)的性别比例没有明显的性别偏向(雌性比例为0.4507±0.4987,P>0.05),其中,杏仁砣黄嘴白鹭种群雏鸟(154只)的性别比例没有明显的性别偏向(雌性比例为0.5130±0.5015,P>0.05),而小菜屿黄嘴白鹭雏鸟种群(59只)的性别比例则有明显的雄性偏向(雌性比例为0.2881±0.4568(mean±SD),P<0.01)。按巢统计的性别比例(巢内性别比例)与种群性别比例的结果相似。白鹭(17巢鸡屿岛)的巢内性别比例具明显的雌性偏向(0.6333±0.2756,P<0.05),黄嘴白鹭(杏仁砣+小菜屿共65巢)的巢内性别比例无明显的性别偏向(0.4648±0.3108,P>0.05);其中,杏仁砣黄嘴白鹭(45巢)的巢内性别比例无明显的性别偏向(0.5571±0.2941,P>0.05);但是小菜屿黄嘴白鹭(20巢)的巢内性别比例具明显的雄性性别偏向(0.2708±0.2485,P<0.01)。比较三地种群的雌性比例关系为白鹭(鸡屿)>黄嘴白鹭(杏仁砣+小菜屿)(P<0.01),鸡屿岛白鹭>杏仁砣黄嘴白鹭(P>0.05),鸡屿岛白鹭>小菜屿黄嘴白鹭(P<0.05),杏仁砣黄嘴白鹭>小菜屿黄嘴白鹭(P<0.01);三地巢内雌性比例关系为(鸡屿)>黄嘴白鹭(杏仁砣+小菜屿)(P<0.05),鸡屿岛白鹭>杏仁砣黄嘴白鹭(P〉0.05),鸡屿岛白鹭>小菜屿黄嘴白鹭(P<0.01),杏仁砣黄嘴白鹭>小菜屿黄嘴白鹭(P<0.01)。本文还探讨白鹭和黄嘴白鹭的产卵顺序与雏鸟性别之间的关系。结果发现,白鹭(鸡屿岛)第一至第五枚卵的雌性比例分别为0.556±0.511(n=17),0.778±0.428(n=17),0.611±0.502(n=17),0.463±0.497(n=13)和1.000(n=1)。黄嘴白鹭(杏仁砣+小菜屿)第一至第五枚卵的雌性比例分别是0.403±0.494(n=68),0.508±0.504(n=62),0.482±0.504(n=48),0.539±0.508(n=22),1.000(n=3)。在黄嘴白鹭的两个种群当中,杏仁砣黄嘴白鹭第一至第五枚卵的雌性比例分别为0.438±0.501(n=45),0.652±0.482(n=42),0.595±0.498(n=34),0.565±0.507(n=20),1.000(n=3);小菜屿黄嘴白鹭第一到第四枚卵的雌性比例分别是0.333±0.476(n=23),0.158±0.375(n=20),0.235±0.437(n=14),0.5±0.577(n=2)。可见,巢内窝卵数为5枚的白鹭和黄嘴白鹭的最后一枚卵都是雌性。除了白鹭(鸡屿岛)第四枚卵的雌性比例<杏仁砣+小菜屿黄嘴白鹭(P>0.05)或杏仁砣黄嘴白鹭(P>0.05)或小菜屿黄嘴白鹭(P>0.05)以外,第一、三枚卵的雌性比例都是白鹭>黄嘴白鹭(杏仁砣+小菜屿)(P>0.05)或杏仁砣黄嘴白鹭(P>0.05)或小菜屿(P<0.05),而杏仁砣黄嘴白鹭第一到第四枚卵的雌性比例都大于小菜屿黄嘴白鹭(P<0.05)。鸡屿岛白鹭和杏仁砣黄嘴白鹭都是第二枚卵的雌性比例最高,而小菜屿黄嘴白鹭第二枚卵的雌性比例最低。本文最后对黄嘴白鹭、牛背鹭和黑脸琵鹭的W染色体上扩增的CHD片段,以及黄嘴白鹭、大白鹭、中白鹭、牛背鹭、夜鹭和黑脸琵鹭Z染色体上扩增的CHD片段进行序列分析并用于亲缘关系及系统进化的研究。发现引物P2、P8扩增的CHD-W基因的片段较为保守,而扩增的CHD-Z基因片段变异较大,而且在对黄嘴白鹭的性别鉴定过程中发现Z染色体长度多态现象。因此,这些片段不适于作为亲缘关系和系统进化研究的分子标记。综上所述,本文建立了鹭科鸟类的快速、简单、准确的性别鉴定方法,解决了鹭科鸟类雏鸟不能利用外部形态进行性别准确辨别的难题。本研究显示,白鹭种群的性别比例和巢内性别比例具明显的雌性偏向(P<0.05 ),白鹭的种群性别比例和巢内性别比例(雌性比例)大于黄嘴白鹭(P<0.05),该结果可能是解释白鹭种群繁殖力和增长速度大于黄嘴白鹭的原因之一。白鹭的种群性别比例和巢内性别比例(雌性比例)大于黄嘴白鹭的原因则是在于白鹭的第一至第三枚卵的雌性比例大于黄嘴白鹭。白鹭的种群性别比例和巢内性别比例(雌性比例)大于黄嘴白鹭,杏仁砣黄嘴白鹭的种群性别比例和巢内性别比例又大于小菜屿黄嘴白鹭(P<0.01),而鸡屿岛白鹭亲鸟的种群数量>杏仁砣黄嘴白鹭>小菜屿黄嘴白鹭,提示鹭鸟种群大小与雌性比例之间可能存在着正比关系。上述结果填补了国内外关于鹭科鸟类性别研究中的空白,也为今后进一步开展鹭鸟繁殖和保护奠定了理论和技术的基础。

全文目录


中文摘要  10-13
Abstract  13-17
第一章 前言  17-27
  1.鸟类的性别决定机制  17-18
  2.鸟类的性别决定相关基因  18-21
  3. 鸟类的性别鉴定方法  21-22
  4. 鸟类性别分配理论  22-25
  5. 本课题研究的目的和意义  25-27
第二章 材料和方法  27-34
  1.材料  27-28
  2.仪器和试剂  28-30
    2.1 主要仪器  28-29
    2.2 常用试剂  29-30
  3.实验方法  30-34
    3.1 取样方法  30
    3.2 蛋白酶 K 法(酚-氯仿抽提法)(Proteinase K method)  30-31
    3.3 扩增性别基因片段的鹭科鸟类性别鉴定方法  31-33
    3.4 聚丙烯酰胺凝胶片段回收、纯化  33
    3.5 测序  33
    3.6 数据分析方法  33-34
第三章 结果与分析  34-65
  1 蛋白酶 K 法提取鹭科鸟类全基因组 DNA  34-38
    1.1 池鹭、夜鹭等七种鹭鸟全基因组 DNA 提取  34-36
    1.2 厦门鸡屿白鹭羽毛全基因组DNA 提取（部分）  36
    1.3 辽宁杏仁砣黄嘴白鹭血液样本全基因组DNA 提取（部分）  36-37
    1.4 辽宁杏仁砣黄嘴白鹭酒精浸泡羽毛全基因组DNA 提取  37
    1.5 漳浦小菜屿黄嘴白鹭全基因组DNA 提取（部分）  37-38
  2 扩增性别基因片段的鹭类性别鉴定方法的比较  38-41
    2.1 EE0.6 基因片段扩增  38-39
    2.2 CHD 基因片段扩增  39-41
  3 鸡屿岛白鹭种群的性别特点  41-44
    3.1 鸡屿岛白鹭种群性别比率  41-43
    3.2 鸡屿岛白鹭种群巢内性别比率  43
    3.3 鸡屿岛白鹭种群产卵顺序与性别的关系  43-44
  4 杏仁陀黄嘴白鹭种群的性别特点  44-47
    4.1 杏仁陀黄嘴白鹭种群性别比率  44-45
    4.2 杏仁砣黄嘴白鹭种群巢内性别比率  45-46
    4.3 杏仁砣黄嘴白鹭种群产卵顺序与性别的关系  46-47
  5.小菜屿黄嘴白鹭种群的性别特点  47-49
    5.1 小菜屿黄嘴白鹭种群性别比率  47
    5.2 小菜屿黄嘴白鹭种群的巢内性别比率  47-48
    5.3 小菜屿黄嘴白鹭种群产卵顺序与性别的关系  48-49
  6.鸡屿岛白鹭.杏仁陀黄嘴白鹭、小菜屿黄嘴白鹭种群性别特点比较  49-53
    6.1 鸡屿岛白鹭、杏仁陀黄嘴白鹭、小菜屿黄嘴白鹭种群的性别比例比较  49-50
    6.2 鸡屿岛白鹭、杏仁陀黄嘴白鹭、小菜屿黄嘴白鹭种群的巢内性别比率比较  50-51
    6.3 鸡屿岛白鹭、杏仁陀黄嘴白鹭、小菜屿黄嘴白鹭种群产卵顺序(雌性比例)与性别关系比较  51-53
  7 白鹭和黄嘴白鹭性别特点比较  53-56
    7.1 白鹭和黄嘴白鹭整体性别比例关系  53-54
    7.2 白鹭和黄嘴白鹭整体窝卵数差异  54
    7.3 白鹭和黄嘴白鹭整体巢内性别比例差异  54-55
    7.4 白鹭和黄嘴白鹭整体产卵顺序与性别比例关系比较  55-56
  8.黄嘴白鹭等六种鹭科鸟类的 CHD 基因片段序列分析  56-61
    8.1 黄嘴白鹭，牛背鹭，黑脸琵鹭的CHD-W 基因片段分析  56-57
    8.2 黄嘴白鹭、牛背鹭和黑脸琵鹭基于CHD-W 基因片段的系统发生关系  57-59
    8.3 黄嘴白鹭等5种鹭科鸟类以及黑脸琵鹭的CHD-Z基因片段序列分析  59-60
    8.4 黄嘴白鹭等5 种鹭科鸟类以及黑脸琵鹭基于CHD-Z 基因片段的系统发生关系  60-61
  9.黄嘴白鹭Z 染色体多态现象  61-65
第四章 讨论  65-76
  1.扩增性别基因片段的鹭类性别鉴定方法  65-68
    1.1.关于蛋白酶 K 法提取鹭科鸟类全基因组 DNA 的方法  65
    1.2 关于扩增性别基因片段的鹭类性别鉴定方法  65-68
  2 关于白鹭和黄嘴白鹭的性别比例  68-69
  3. 关于鹭类性别比例与产卵顺序之间的关系  69-73
  4. 鹭科鸟类及黑脸琵鹭的 CHD 基因片段序列及 Z 染色体多态现象  73-76
参考文献  76-85
硕士阶段发表的论文和参加的课题  85-86
致谢  86

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中图分类: > 生物科学 > 动物学 > 动物生态学和动物地理学
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