Độ đa dạng di truyền thấp ở các quần thể gấu đen châu Á (Ursus thibetanus) bị cô lập ở Nhật Bản, so với các quần thể lớn ổn định

Naoki Ohnishi1, Takashi Saitoh2, Yasuyuki Ishibashi3, Toru Oi1
1Forestry and Forest Products Research Institute, Kansai Research Center, Kyoto, Japan
2Field Science Center Hokkaido University Sapporo Japan
3Forestry and Forest Products Research Institute, Hokkaido Research Center, Sapporo, Japan

Tóm tắt

Các quần thể gấu đen châu Á (Ursus thibetanus) tương đối lớn và liên tục ở trung tâm Honshu, hòn đảo chính của Nhật Bản, nhưng lại bị cô lập ở phía tây Honshu. Để làm rõ mức độ cô lập di truyền của các quần thể ở phía tây Honshu, chúng tôi đã so sánh độ đa dạng di truyền của bốn quần thể ở phía tây Honshu với một trong các quần thể liên tục ở trung tâm Honshu. Ba trong số bốn quần thể phía tây Honshu bị cô lập, trong khi quần thể còn lại có sự phân bố địa lý liên tục với quần thể trung tâm Honshu. Các kiểu gen tại 10 locus microsatellite của các cá thể được lấy mẫu đã được xác định và cấu trúc di truyền của các quần thể được khảo sát. Độ đa dạng di truyền ở các quần thể bị cô lập thấp hơn đáng kể so với các quần thể liên tục. Quần thể liên tục ở trung tâm Honshu có mức độ đa dạng di truyền cao, tương đương với các quần thể gấu đen Mỹ (Ursus americanus) và gấu nâu (Ursus arctos). Khoảng cách di truyền giữa hai quần thể liên tục nhỏ nhất, mặc dù khoảng cách địa lý của chúng là lớn nhất (>200 km) trong số tất cả các cặp quần thể láng giềng được khảo sát. Độ đa dạng di truyền thấp trong các quần thể cô lập gợi ý sự trôi gen do kích thước quần thể nhỏ; sự phân hóa di truyền giữa các quần thể cho thấy tỷ lệ dòng gen giữa chúng thấp.

Từ khóa

#Gấu đen châu Á #Cô lập di truyền #Đa dạng di truyền #Honshu #Nhật Bản

Tài liệu tham khảo

Biodiversity Center of Japan (2004) The national survey on the natural environment: report of the distributional survey of Japanese animals (mammals). Biodiversity Center of Japan, Fujiyoshida (in Japanese)

Brzustowski J (2002) Doh assignment test calculator. http://www2.biology.ualberta.ca/jbrzusto/Doh.php. Cited 12 Mar 2002

Cornuet JM, Luikart G (1996) Description and power analysis of two tests for detecting recent population bottlenecks from allele frequency data. Genetics 144:2001–2014

COSEWIC (2002) COSEWIC assessment and update status report on the Grizzly Bear Ursus arctos in Canada. Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada, Ottawa

Crandall KA, Bininda-Emonds ORP, Mace GM, Wayne RK (2000) Considering evolutionary processes in conservation biology. Trends Ecol Evol 15:290–295

Dieringer D, Schlötterer C (2003) MICROSATELLITE ANALYSER (MSA): a platform independent analysis tool for large microsatellite data sets. Mol Ecol Notes 3:167–169

Frankham R, Ballow JD, Briscoe DA (2002) Introduction to conservation genetics. Cambridge University Press, Cambridge

Forestry Agency (2002) Shinrin-ringyo toukei youran (Woodland and forestry statistics handbook). Japanese Forestry Foundation, Tokyo (in Japanese)

Goodman SJ (1997) Rst Calc: a collection of computer programs for calculating estimates of genetic differentiation from microsatellite data and determining their significance. Mol Ecol 6:881–885

Goudet J, Raymond M, De-Meeues T, Rousset F (1996) Testing differentiation in diploid populations. Genetics 144:1933–1940

Guo SW, Thompson EA (1992) Performing the exact test of Hardy–Weinberg proportion for multiple alleles. Biometrics 48:361–372

Ishibashi Y, Saitoh T (2004) Phylogenetic relationships among fragmented Asian black bear (Ursus thibetanus) populations in western Japan. Conserv Genet 5:311–323

JWRC (1993) Heisei 4 nendo kumaruino seisokujittaitou kinkyuchousa houkokusyo (Report on population status of Japanese bear in 1992). Japan Wildlife Research Center, Tokyo (in Japanese)

JWRC (1996) Tokushimaken tokuteichoujyu seisokuchousa (Report on population status of Japanese bear in Tokushima Prefecture). Japan Wildlife Research Center, Tokyo (in Japanese)

JWRC (1999) Heisei 10 nendo kumaruino seisokujittaitou kinkyuchousa houkokusyo (Report on population status of Japanese bear in 1998). Japan Wildlife Research Center, Tokyo (in Japanese)

JWRC (2000) Nishichugokusanchi tsukinowaguma seisokuchousa jigyou houkokusyo (Report on population status of Japanese bear in Western Chugoku mountain district). Japan Wildlife Research Center, Tokyo (in Japanese)

JWRC (2003) Tsukinowaguma tokuteichoujyu hogokanrikeikaku sakuteijigyou houkokusyo (Report on population status of Japanese bear in Western Chugoku mountain district). Japan Wildlife Research Center, Tokyo (in Japanese)

Kitahara E, Isagi Y, Ishibashi Y, Saitoh T (2000) Polymorphic microsatellite DNA markers in the Asiatic black bear Ursus thibetanus. Mol Ecol 9:1661–1662

Luikart G, Allendorf FW, Cornuet J-M, Sherwin WB (1998) Distortion of allele frequency distributions provides a test for recent population bottlenecks. J Hered 89:238–247

Mammalogical Society of Japan (ed) (1997) Red data-Nihon no honyurui (Red list of Japanese mammals). Bun-ichi Sogo Press, Tokyo (in Japanese with list in English)

Manly BFJ (1997) Randomization, bootstrap and monte carlo methods in biology. 2nd edn. Chapman & Hall, London

Ministry of the Environment (2002) Threatened wildlife of Japan red data book, 2nd edn., vol. 1, Mammalia. Japan Wildlife Research Center, Tokyo (in Japanese)

Nishikawa O (1995) ATLAS: environmental change in modern Japan. Asakura Shoten, Tokyo (in Japanese)

Paetkau D, Calvert W, Stirling I, Strobeck C (1995) Microsatellite analysis of population structure in Canadian polar bears. Mol Ecol 4:347–354

Paetkau D, Waits LP, Clarkson PL, Craighead L, Vyse E, Ward R, Strobeck C (1998) Variation in genetic diversity across the range of North American brown bears. Conserv Biol 12:418–429

Petit RJ, El Mousadik A, Pons O (1998) Identifying populations for conservation on the basis of genetic markers. Conserv Biol 12:844–855

Piry S, Luikart G, Cornuet J-M (1999) BOTTLENECK: a computer program for detecting recent reductions in the effective population size using allele frequency data. J Hered 90:502–503

Raymond M, Rousset F (1995) GENEPOP (Version 1.2): population genetics software for exact test and ecumenicism. J Hered 86:248–249

Rice WR (1989) Analyzing tables of statistical tests. Evolution 43:223–225

Saitoh T, Ishibashi Y, Kanamori H, Kitahara E (2001) Genetic status of fragmented populations of the Asian black bear Ursus thibetanus in western Japan. Popul Ecol 43:221–227

Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T (1989) Molecular cloning: a laboratory manual. 2nd edn. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York

Servheen C, Herrero S, Peyton B (1999) Bears. Status survey and conservation action plan. IUCN/SSC Bear and Polar Bear Specialist Groups. International Union for the Conservation of Nature and Natural Resources, Gland, Switzerland and Cambridge, UK

Slatkin M (1995) A measure of population subdivision based on microsatellite allele frequencies. Genetics 139:457–462

Weir BS, Cockerham CC (1984) Estimating F-statistics for the analysis of population structure. Evolution 38:1358–1370

Wright S (1951) The genetical structure of populations. Ann Eugenics 15:323–354