“保护基因组学”如何帮助恢复最濒危的物种?

Cheng来自中国西亚岛大学生命科学技术学院,Jun Yu来自中国科学院北京基因组学研究所。他们是发表在基因组生物学这揭示了鸟类灭绝事件的基因组“特征”。在这篇文章中,他们谈到了如何使用这些新见解来帮助中国濒临灭绝的宜必思纪念日的保护工作,并防止其他物种的灭绝。

鸟类在生态平衡中起重要作用。它们在全球各地都发现,其物种的数量近是哺乳动物的两倍。不幸的是,在过去的千年中,它们的灭绝率似乎有所提高。

Crested-Ibis-6.-Credit-ningshan-Branch-STATE-FORESTRY-ADMISISTRATION-CHINA-CHINA-300X199基因组学为发现濒危物种的分子签名提供了一种强大的手段,该物种支持科学见解和策略,以协助这些鸟类的保护工作。这些优美的涉水鸟类曾经在东亚广泛传播,因为中国古代诗人称赞它们为“红色太阳”。他们的人口下降始于上个世纪,以至于他们被认为在1960年代和1970年代在不同国家灭绝。

1981年,中国发生了一场历史性的发现,当时Qinling山山麓的专家确定了七个人(来自两名繁殖夫妇)。中国政府发起了全面的保护工作。持续30多年的努力已导致总人口中有2,000多只鸟。其中,有500只鸟被释放到野外,其余的鸟类仍被囚禁在八个当地游泳池中。

我们和我们的同事将这项研究设计为在测序代表性禽类中的全球努力的一部分,在那里我们将IBIS的基因组与其他八个濒危和32种“最不关心”的鸟类进行了比较,希望能够回答以下一些问题:

宜必思峰会是如何濒临灭绝和几乎灭绝的?我们的努力真的可以从目前的人口开始拯救鸟吗?目前的ibises在遗传上有多健康?

3我们今天发布的结果基因组生物学,以及其他并发出版物科学((禽系统基因学鸟类比较基因组学将部分回答这些问题。

我们确实根据我们的结果提出了一些鸟类灭绝的原因。其中之一是DDT,该DDT于1874年首次合成,并在上个世纪初广泛用作农业杀虫剂。在这个时间范围内,大多数濒临灭绝的鸟都这样做。

1962年,这本书寂静的春天由美国生物学家瑞秋·卡森(Rachel Carson)撰写,声称滴滴涕和其他农药的农业用途是对野生动植物,尤其是鸟类的主要威胁。我们发现,与排毒有关的一系列基因变成了伪基因,这些基因在本系列中研究的大多数濒危鸟类中失去了功能,包括冠ibis,大胆的鹰和Kea。

在濒临灭绝的鸟类的基因组序列中发现了其他濒危原因的提示。例如,由于“瓶颈效应”,在脑功能基因和与代谢相关的基因以及与免疫至关重要的基因中具有较低的遗传多样性。

7觅食濒危鸟类的常见序列特征通常是基因组低的“杂合性”,这意味着遗传多样性的严重丧失,可以减少鸟类对可变环境的适应性。

固定在中国被救出的ibis人群的大脑变化和代谢基因变化的遗传漂移很吸引人,可能意味着这些基因中有害突变,或者可能提高某些大脑行为的功能,并增强对毒素的代谢生存的可能性。物种。

此外,为了追踪所有ibises,我们开发了一组全基因组遗传标记,用于DNA分析和标记辅助育种。随着越来越多的物种的测序,我们希望我们的故事和我们发布的所有基因组数据将对拯救更多濒危物种有用。

图片来源:中国国家林业管理局

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