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中华白海豚(Sousa chinensis)是我国海洋鲸豚中唯一的国家一级保护动物,属于濒危野生动物。受海洋工程、栖息地减少和破坏等因素的影响,其种群数量呈逐年下降趋势,珠江口中华白海豚的总数只有1000多头,因此迫切要求对这一珍惜物种进行保护和研究。目前国内对中华白海豚的基础研究比较缺乏。本文以珠江口水域(含珠海水域和香港水域)和厦门水域中华白海豚搁浅死亡样本为研究对象,分析珠江口水域中华白海豚的形态学和种群遗传结构,旨在为中华白海豚的研究提供基础资料、为制定中华白海豚的保护策略提供科学依据。
形态学研究方面,以珠海水域搁浅死亡的14头成年中华白海豚为研究对象,对其外部形态、头骨、肢带骨的主要指标进行对比分析、异速生长分析和主成分分析,研究雌雄个体间具有代表性的变量。为今后进行区域性形态学分析,探讨中华白海豚形态学的地理差异打下基础。
组织学研究方面,研究珠江口珠海水域生活的中华白海豚的循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统的组织结构特征,辅以比较江豚这一与中华白海豚生活在同一水域的豚类的组织结构特征,研究这些特征与其适应性进化之间可能的关系。
分子生物学研究方面,利用微卫星标记对珠江口水域和厦门水域搁浅死亡的中华白海豚个体的遗传多样性、遗传结构和种群间迁移的程度进行研究。利用中华白海豚MHCⅡ类DRB基因的第二外显子为遗传标记,研究珠江口中华白海豚DRB基因的变异,评估该基因在珠江口群体中的变异情况,为其遗传多样性的保护和管理提供基础资料。
本实验的主要结果有:
在我们主要测量的指标中,珠江口水域雌雄中华白海豚的外部形态没有差别;雌雄个体的颅骨、肩胛骨变异较大的指标不尽相同;雄性个体“肩胛骨高”、“腰痕骨长”呈正异速生长,雌性个体“肩胛骨高”、“腰痕骨长”呈负异速生长。推断雄性的肢带骨、腰痕骨较雌性的发育更全面,进而推测雄性较雌性海豚的活动能力强、活动范围更加广泛。
中华白海豚的大动脉壁较厚,含有丰富的弹性纤维;从细支气管到肺泡的逐级分支系统中通常存在极具弹性的括约肌。编号为ZH—NP—07的江豚食管、前胃上皮和编号为ZH22的中华白海豚阴道上皮发现存在挖空细胞,提示个体可能有乳头瘤病毒感染。
珠江口群体(含珠海和香港群体)的遗传多样性大于厦门群体的遗传多样性,珠江口内部珠海群体的遗传多样性大于香港群体的遗传多样性,厦门群体的遗传多样性最小,珠海群体中观察到的等位基因数最多。在遗传结构方面,从基于杂合度和基于单倍型频率的角度分析,珠江口群体(含珠海和香港群体)与厦门群体均达到了中等分化水平,珠江口水域内部的珠海群体与香港群体之间也达到了中等分化水平。
本实验共发现了7个DRB等位基因。在这7个DRB等位基因中,Soch—DRB*0103和Soch—DRB*0401是最常见的两个等位基因,其它DRB等位基因只在少数个体中发现,且集中在珠海水域发现的个体中。DRB等位基因的这种分布可能与珠江口珠海水域复杂的水文环境有关。DRB等位基因片段的抗原结合位点的异义突变率远大于同义突变率(dN/dS=5.6),受到强烈的平衡选择作用,这与珠江口水域的水质条件和中华白海豚所遭受的历史事件有关。