第1章 物种濒危的遗传学原理 1
1.1 遗传多样性 1
1.1.1 遗传多样性的概念 1
1.1.2 遗传多样性的度量指标 2
1.1.3 遗传多样性的丧失 3
1.1.4 遗传多样性的维持和保护 4
1.2 近交衰退 7
1.2.1 近 交 7
1.2.2 近交衰退 7
1.2.3 近交衰退的避免和恢复 8
1.3 遗传漂变 9
参考文献 11
第2章 濒危物种的遗传管理基础 14
2.1 物种分类地位的确定 14
2.1.1 物种的定义 14
2.1.2 物种的确定 15
2.2 进化显著单元的确定 16
2.2.1 进化显著单元的定义 16
2.2.2 进化显著单元的确定 16
2.3 亲缘关系鉴定 17
2.3.1 亲缘关系鉴定的意义 17
2.3.2 亲缘关系鉴定 17
2.4 野外种群数量调查 18
2.5 种群遗传结构研究 19
2.6 保护策略的制定 20
参考文献 21
第3章 濒危物种的种群生存力研究 24
3.1 PVA的产生和发展 24
3.2 PVA模型 24
3.3 PVA在保护生物学中的应用 25
3.4 PVA存在的问题 27
3.5 PVA在普氏原羚生境管理中的应用 28
3.5.1 数据来源与分析软件 28
3.5.2 模拟情景 30
3.5.3 模拟结果 31
3.5.4 普氏原羚保护途径探讨 33
3.6 PVA在梅花鹿种群管理中的应用 34
3.6.1 研究地点 34
3.6.2 研究方法 35
3.6.3 参数估计 35
3.6.4 结 果 38
3.6.5 讨论 40
3.7 PVA未来发展趋势 41
3.7.1 显空间模型 41
3.7.2 近交衰退效应 41
3.7.3 降低入侵物种的威胁 41
参考文献 41
第4章 保护遗传学中常用的DNA遗传标记 45
4.1 PCR的基本原理 45
4.1.1 PCR的原理 45
4.1.2 PCR的一般程序与方法 46
4.2 限制性片段长度多态性 47
4.2.1 限制性片段长度多态性的基本原理 47
4.2.2 限制性片段长度多态性的特点 47
4.3 随机扩增片段多态性DNA 47
4.3.1 随机扩增片段多态性的基本原理 47
4.3.2 随机扩增片段多态性的特点 48
4.4 扩增片段长度多态性分析 48
4.4.1 扩增片段长度多态性的基本原理 48
4.4.2 扩增片段长度多态性的特点 49
4.5 小卫星多态性 49
4.5.1 小卫星多态性的基本原理 49
4.5.2 小卫星多态性的特点 49
4.6 微卫星多态性 50
4.6.1 微卫星多态性的基本原理 50
4.6.2 微卫星多态性的特点 51
4.7 单核苷酸多态性 51
4.7.1 单核苷酸多态性的基本原理 51
4.7.2 单核苷酸多态性的特点 52
4.8 主要组织相容性复合体 53
4.9 DNA条形码 53
参考文献 54
第5章 线粒体DNA及其在保护遗传学中的应用 57
5.1 动物线粒体DNA的结构和特点 57
5.1.1 动物线粒体DNA的结构 57
5.1.2 动物线粒体DNA的特点 57
5.2 动物线粒体DNA多态性分析方法 58
5.2.1 DNA序列分析一般步骤 58
5.2.2 引物选择 59
5.2.3 DNA提取扩增与纯化 59
5.2.4 系统发生分析 59
5.3 线粒体DNA多态性分析在保护遗传学中的应用 59
5.3.1 物种的鉴定 59
5.3.2 种群遗传变异 61
5.3.3 物种亲缘关系和系统进化 61
5.4 线粒体DNA异质性研究进展 63
5.4.1 线粒体DNA异质性的定义 63
5.4.2 线粒体DNA异质性研究进展 63
5.4.3 线粒体异质性鉴定方法 64
5.4.4 线粒体异质检测和筛查基本策略 64
5.4.5 线粒体DNA异质性产生的机制 65
参考文献 65
第6章 微卫星标记及其在保护遗传学中的应用 70
6.1 微卫星标记的结构和遗传特性 70
6.1.1 微卫星标记的结构 70
6.1.2 微卫星标记产生的机制 71
6.1.3 微卫星的功能 71
6.2 微卫星DNA位点的获得 71
6.2.1 利用已发现的微卫星位点寻找新的位点 71
6.2.2 用经典分子生物学方法克隆所需要的微卫星位点 72
6.3 微卫星DNA分析的一般步骤 72
6.3.1 DNA的提取 72
6.3.2 PCR的扩增 73
6.3.3 扩增产物及大小的检测 73
6.3.4 数据分析 73
6.4 生物芯片与微卫星技术 73
6.5 微卫星标记的应用 74
6.5.1 构建遗传连锁图谱 74
6.5.2 标记辅助选择育种 74
6.5.3 亲子鉴定和遗传谱系 75
6.5.4 个体识别和种群数量估算 75
6.5.5 种群动态和进化历史 75
6.5.6 种群遗传多样性研究 77
参考文献 78
第7章 高通量测序技术及其应用 82
7.1 二代测序(next-generation sequencing,NGS) 82
7.1.1 二代测序技术的原理 83
7.1.2 二代测序技术的应用 83
7.1.3 二代测序技术发展的挑战 86
7.2 RAD-seq测序技术 86
7.2.1 RAD-seq技术流程 87
7.2.2 RAD-seq技术的应用 88
7.2.3 展望 90
参考文献 90
第8章 景观遗传学及其研究进展 93
8.1 景观遗传学 93
8.1.1 景观结构与遗传多样性 93
8.1.2 景观遗传学的概念 94
8.2 景观遗传学的研究方法和时空尺度 95
8.2.1 确定空间遗传格局 95
8.2.2 遗传格局与景观特征的相关性分析 96
8.2.3 景观遗传学研究的时空尺度 96
8.3 景观遗传学的主要研究进展 96
8.3.1 景观破碎化的遗传效应 96
8.3.2 景观遗传学与连接度 97
8.3.3 物种对景观破碎化效应的影响 98
8.4 展望 99
参考文献 99
第9章 非损伤性DNA及其在保护遗传学研究中的应用 103
9.1 非损伤性取样技术 103
9.2 非损伤性样品DNA的提取 104
9.2.1 毛发DNA的提取 104
9.2.2 粪便DNA的提取 104
9.2.3 牙齿样本DNA的提取 104
9.2.4 骨骸中DNA的提取 105
9.2.5 干皮张样品DNA的提取 105
9.2.6 酒精或福尔马林浸泡皮张标本的DNA提取 105
9.2.7 羽毛DNA的提取 105
9.2.8 血斑标本DNA的提取 106
9.2.9 微量血DNA的提取 106
9.2.10 绒毛标本DNA的提取 106
9.2.11 羊水标本DNA的提取 106
9.2.12 口腔上皮细胞标本DNA的提取 106
9.3 普氏原羚粪便样品的保存和DNA提取 107
9.3.1 研究方法 107
9.3.2 结果与分析 108
9.3.3 讨论 112
参考文献 114
第10章 常用的保护遗传学数据统计和分析 117
10.1 个体识别和性别鉴定 117
10.1.1 个体识别 117
10.1.2 性别鉴定 118
10.2 种群大小与历史动态 118
10.2.1 种群大小估算 118
10.2.2 种群历史动态 119
10.3 遗传多样性 120
10.4 种群遗传结构 122
10.5 亲权鉴定与亲缘关系 124
10.5.1 亲权鉴定 124
10.5.2 亲缘关系 125
参考文献 126
第11章 饲养东北虎的亲子鉴定和遗传多样性研究 131
11.1 引言 131
11.1.1 东北虎概况 131
11.1.2 饲养东北虎种群存在的遗传问题 131
11.2 饲养东北虎的亲子鉴定研究 132
11.2.1 实验样品来源和背景 132
11.2.2 微卫星基因座 134
11.2.3 基因组DNA的提取 134
11.2.4 PCR扩增及微卫星位点的筛选 135
11.2.5 数据统计分析 137
11.2.6 微卫星位点的筛选结果 138
11.2.7 饲养东北虎的亲子鉴定 140
11.2.8 讨论 141
11.3 饲养东北虎的遗传多样性研究 143
11.3.1 实验样品 143
11.3.2 研究方法 143
11.3.3 饲养东北虎的遗传多样性 144
11.3.4 讨论 146
11.4 饲养东北虎的遗传分析和评价 149
11.4.1 遗传分析 149
11.4.2 种群评价 153
参考文献 154
第12章 普氏原羚的保护遗传学研究 156
12.1 引言 156
12.2 青海湖哈尔盖地区普氏原羚种群遗传多样性研究 157
12.2.1 研究方法 157
12.2.2 哈尔盖地区普氏原羚种群遗传多样性 159
12.2.3 讨论 165
12.3 普氏原羚的种群遗传多样性研究 165
12.3.1 研究方法 166
12.3.2 普氏原羚种群遗传多样性 166
12.3.3 讨论 174
参考文献 177
第13章 雪豹的保护遗传学研究 179
13.1 引 言 179
13.2 基于粪便mtDNA的雪豹遗传结构研究 180
13.2.1 样品收集 180
13.2.2 粪便DNA的提取和cytb基因扩增 181
13.2.3 物种鉴定和数据分析 181
13.2.4 物种鉴定和遗传结构分析 181
13.3 不同区域雪豹mtDNA遗传多样性研究 183
13.3.1 实验样品 183
13.3.2 DNA提取和mtDNA的PCR扩增 184
13.3.3 物种鉴定和数据统计分析 185
13.3.4 基于mtDNA cytb基因的雪豹物种鉴定和遗传结构 185
13.3.5 讨论 189
13.4 雪豹的微卫星DNA遗传多样性研究 191
13.4.1 实验样品 191
13.4.2 微卫星引物和PCR扩增 191
13.4.3 基于微卫星DNA的雪豹保护遗传学研究 193
13.4.4 讨论 201
13.5 雪豹的保护建议 203
参考文献 204
第14章 藏羚的保护遗传学研究 206
14.1 引言 206
14.1.1 藏羚的概况 206
14.1.2 藏羚的迁徙习性 206
14.1.3 藏羚面临的威胁 207
14.2 藏羚的mtDNA遗传多样性研究 208
14.2.1 研究样品 208
14.2.2 研究方法 208
14.2.3 藏羚mtDNA的遗传多样性 209
14.2.4 讨论 214
14.3 藏羚的微卫星DNA多态性研究 217
14.3.1 研究样品 217
14.3.2 微卫星DNA研究方法 218
14.3.3 藏羚微卫星DNA多态性 219
14.3.4 讨论 222
参考文献 224
第15章 川金丝猴的保护遗传学研究 226
15.1 引 言 226
15.1.1 川金丝猴概况 226
15.1.2 川金丝猴保护遗传学研究进展 227
15.2 基于线粒体DNA的川金丝猴遗传结构研究 228
15.2.1 材料与方法 228
15.2.2 结果与分析 230
15.2.3 讨论 235
15.3 基于微卫星标记的川金丝猴遗传结构 238
15.3.1 微卫星位点的筛选 238
15.3.2 微卫星PCR扩增及其基因分型 240
15.3.3 粪便样品的性别鉴定 241
15.3.4 数据统计分析 241
15.3.5 结果与分析 242
15.3.6 讨论 248
参考文献 251
第16章 野双峰驼的保护遗传学研究 254
16.1 引言 254
16.1.1 野双峰驼概况 254
16.1.2 野双峰驼研究进展 255
16.2 野双峰驼的遗传多样性和遗传结构研究 256
16.2.1 样品采集 256
16.2.2 粪便DNA的提取 256
16.2.3 性别鉴定基因SRY的PCR扩增 257
16.2.4 粪便微卫星位点PCR扩增和分型 257
16.2.5 数据分析 258
16.3 野双峰驼种群遗传多样性和遗传结构 259
16.3.1 微卫星位点的多态性 259
16.3.2 个体识别 260
16.3.3 性别鉴定 261
16.3.4 群体遗传结构 262
16.3.5 地理群体遗传分化 264
16.4 讨论 266
参考文献 268
第17章 金丝野牦牛的遗传分类地位初探 271
17.1 引 言 271
17.2 研究方法 271
17.2.1 实验材料 271
17.2.2 基因组DNA提取、PCR扩增及测序 272
17.2.3 数据分析 272
17.3 结果与分析 273
17.3.1 DNA提取结果 273
17.3.2 线粒体基因序列的碱基组成及差异比较 273
17.3.3 遗传距离 273
17.3.4 系统进化树 273
17.4 讨论 275
参考文献 276
第18章 结合景观遗传学的滇金丝猴栖息地景观连接度研究 278
18.1 引 言 278
18.2 研究方法 279
18.2.1 研究区概况 279
18.2.2 地理数据及处理 280
18.2.3 景观指数选取及计算 281
18.2.4 最小费用距离模型 284
18.2.5 遗传数据 285
18.2.6 景观连接度 285
18.2.7 生物廊道 286
18.3 景观分析 286
18.3.1 景观格局分析及破碎化评价 286
18.3.2 景观组分的面积特征 287
18.3.3 景观组分的周长特征 288
18.3.4 景观组分的斑块面积特征 288
18.3.5 景观组分的斑块形状特征 289
18.3.6 景观多样性与均匀度 289
18.4 景观连接度分析 289
18.4.1 最佳模型 289
18.4.2 扩散费用分析 291
18.4.3 连接度评价 291
18.4.4 潜在廊道分析 292
参考文献 294
第19章 普氏原羚的肠道微生物多样性研究 296
19.1 引 言 296
19.2 不同保存方法对肠道微生物DNA的影响 297
19.2.1 样品采集及处理 297
19.2.2 粪便总DNA提取 298
19.2.3 16S rDNA的PCR扩增及回收 298
19.2.4 数据分析 299
19.2.5 结果与分析 299
19.2.6 讨论 303
19.3 普氏原羚的肠道微生物多样性研究 305
19.3.1 样品采集 305
19.3.2 肠道微生物的T-RFLP研究 306
19.3.3 16S rDNA克隆文库及系统发育树构建 307
19.3.4 普氏原羚的肠道微生物多样性 309
19.3.5 普氏原羚肠道微生物多样性分析 314
参考文献 316