野生白头叶猴社群遗传结构、扩散模式及近交回避机制的研究

Genetic structure of social groups and patterns of gene flow are fundamental characteristics of social organization, and also key components of conservation genetic research. Data on the genetic social structure of colobine monkeys (subfamily Colobinae), especially Asian colobine species, are rather limited. The white-headed langur, Trachypithecus leucocephalus, is a highly endangered colobine species endemic to China, and also a Class I National Protected Species. The extant wild population is threatened with extensive habitat fragmentation. However, little is known regarding the social structure and mechanism of gene flow in this species. Here we propose that by using multiple microsatellite loci and mitochondrial markers, in combination with focal observation and non-invasive sampling, we would analyze the genetic relationships, sex-specific dispersal patterns, and strategies for gene flow at both the group and local scales. This study will increase our understanding of the mechanism of social stability and inbreeding avoidance in the white-headed langur. Furthermore, by comparison with other primate societies, we would investigate the influencing factors, adaptive significance, and evolutionary relationships of different social organizations. The results of the proposed study can also be helpful in evaluating the influence of population size and habitat connectivity on genetic stability of the social groups, which will be informative for the conservation of genetic diversity of wild white-headed langur population.

社群的遗传结构和基因交流模式是动物社会结构的基本特征，也是保护遗传学研究的重要内容。以往对疣猴亚科特别是亚洲叶猴社群遗传结构的研究较为缺乏。白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)是我国特有的濒危物种，也是国家一级保护动物，现存野外种群栖息地破碎化严重，而对该物种的社群遗传结构和基因交流模式尚无深入研究。本研究拟采用基于微卫星位点和线粒体分子标记的遗传学分析方法，结合野外焦点群观察和非损伤性取样，从多个社群以及局域种群尺度研究野生白头叶猴的社群遗传关系、雌雄扩散模式和基因交流策略，以期阐明其社会遗传稳定及近交回避机制，并且与其他灵长类物种相比较，探讨形成不同社群结构的影响因素、适应意义和进化途径。同时该项目的研究结果可以用于评估种群规模及栖息地连通性等因素对白头叶猴社会遗传稳定的影响作用，对野生白头叶猴种群遗传多样性的保护和恢复具有重要的指导意义。

白头叶猴是我国特有的灵长类物种，仅分布于广西西南部地区，其野生种群目前仅余约1, 000只，被列为我国一级保护动物和世界自然保护联盟（IUCN）极危级（CR）濒危物种。以往对白头叶猴的研究集中在生态学和行为学方面，亟需深入了解种群遗传现状如遗传多样性、遗传分化等信息，从而为科学保护和种群恢复提供依据。本研究使用分子种群遗传学方法，利用粪便DNA对野生白头叶猴的种群遗传多样性、遗传结构、历史种群数量动态等进行分析，并根据遗传数据对繁殖结构、雌雄扩散模式、局域种群分歧模式等进行研究。我们将遗传数据与野外观察数据相结合，分析该物种的进化历史、迁移模式以及人类活动对其种群遗传现状的影响，并根据研究结果提出保护建议。.本研究使用在白头叶猴主要分布区崇左和扶绥采集的403份粪便样品，利用15个白头叶猴特异的多态性微卫星位点、线粒体DNA控制区序列和性别鉴定位点信息进行个体识别，获得来自39个社群的214个独立个体的遗传数据。对这些个体的微卫星数据和mtDNA序列分析显示该物种遗传多样性水平比其他濒危灵长类物种更低。白头叶猴种群表现出崇左—扶绥九重山—扶绥布噂的遗传结构划分，三个遗传种群间显示出显著的遗传分化，种群之间个体迁移率低。大片非栖息地和地理距离是形成种群遗传结构最主要的景观因素。根据遗传数据估测历史上白头叶猴种群数量约为4, 000 ~ 6, 000只，且保持相对稳定，没有经历过剧烈波动。距离隔离模式和空间自相关分析结果显示白头叶猴存在性别偏倚的扩散模式，雌性扩散距离近，雄性则较远。用近似贝叶斯方法推测种群分歧历史，发现崇左种群可能近期从扶绥种群分化产生，因而缺乏线粒体DNA多样性。.我们对野生白头叶猴种群遗传状况的研究结果对科学合理的保护该濒危物种有重要指导意义。我们建议通过恢复栖息地植被、减少栖息地内人为活动以及修建栖息地片区之间的迁移廊道等方法，促进猴群间的自然基因交流，避免小种群遗传隔离，以保护种群遗传多样性，保障该物种的长期生存和适应能力。

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