新疆塔里木兔适应干旱环境机理研究

获奖人员:张建萍,李树伟,邓芳,姜仁军,布合力其汗·白克力获奖单位:塔里木大学获奖年度:2022年成果简介:随着全球温度升高和降水格局变化,干旱发生频率也逐年升高。在长期的演变过程中,动植物逐渐形成了各种机制来适应干旱环境,目前,生物对干旱胁迫的响应与适应已经成为生态学研究的热点之一。塔里木兔(Lepus yarkandensis)在世界范围内的分布仅限于塔里木盆地周缘和塔克拉玛干沙漠内一些不连续的小块绿洲中,为塔里木盆地特有物种,是典型的沙漠地区哺乳动物,其适应性及耐旱性极强。

塔里木兔种群遗传结构的初步探讨(英文)

塔里木兔作为中国特有种,其种群遗传结构直到现在还未知。我们从采自于新疆维吾尔自治区3个种群的25号样品中扩增得到529bp线粒体DNA控制区片段,共发现存在76个多态性位点。全部样品中定义了19个单倍型,每个种群都显示了很高的单倍型多态性。进一步分析表明,3个种群存在明显的遗传分化和较低的基因流。通过错配分布和Fu’s中性检验分析发现,阿克苏(AKS),若羌(RQ)和疏勒(SL)种群相对比较稳定。

塔里木兔肾脏水通道蛋白在适应干旱环境中的作用

塔里木兔（却泌yarcandensis）属兔形目（Lagomorphs）、兔科（Leporidae）．、兔属（Lepus），在世界范围内仅分布于塔里木盆地周缘和塔克拉玛干沙漠内一些不连续的小块绿洲中，为塔里木盆地特有物种（高康军等，1996），其生存环境为极度干旱的大陆性气候，年降水量不足100mm，大多在50mm以下，降水稀少，蒸发强烈，空气十分干燥。由于长期生活在干旱缺水的环境中，其体型较小，是中国所有野兔中个体最小的一种（夏霖和杨奇森，2004）。通过生化指标的比较发现，

塔里木兔线粒体基因组全序列分析与系统进化研究

塔里木兔是我国新疆地区特有物种,已被列为国家Ⅱ级重点保护动物。本研究基于所测定的塔里木兔线粒体全基因组序列(全长17011 bp),进行了全序列的结构分析,结果表明塔里木兔线粒体基因组包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个控制区。除了nad6在L链上以外,其他的蛋白质编码基因都在H链上。基于线粒体基因序列,通过生物信息学预测发现除了trnM和trnS1以外,其余tRNA都有经典的三叶草二级结构。线粒体全基因组具有AT偏好性,其结构与目前兔属其他物种线粒体基因组结构类似。并基于塔里木兔和GeneBank已有的12种兔属物种线粒体全基因组序列,分别用ML法和NJ法构建系统进化树,对其系统发生进行了探讨,结果表明塔里木兔与蒙古兔的亲缘关系较近。

运用多重PCR技术鉴定新疆喀什地区塔里木兔性别

塔里木兔是新疆重要的野生保护动物之一,而性别鉴定是开展野兔种群现状、群体遗传学和生态学研究的基础和前提工作.文章以新疆喀什地区85例未知性别的塔里木兔样本为研究对象,样本类型包括血液、肌肉、皮张等,通过改良的酚-氯仿法提取高质量的野兔基因组DNA,利用兔类SRY(Sex Determining Region Y)和APP(Amyloid Precursor Protein)基因的两对特异性引物,采用多重PCR的方法对其性别进行鉴定,成功鉴定出了43例雌性,42例雄性塔里木兔,雌雄比例为1.02∶1,说明了该地区塔里木兔性别比例平衡,野兔群体具有较强的繁殖潜力.本研究中的多重PCR方法可以对塔里木兔的性别进行快速、准确地鉴定,获得的实验结果可为今后塔里木兔的生物学研究和保护利用等提供基础数据.

塔里木兔肝脏中水通道蛋白1和4的表达

【目的】水通道蛋白(aquaporin,AQP)是水分跨细胞膜转运的关键调节因子,然而水通道蛋白在干旱区动物组织细胞表达的研究很少。探讨水通道蛋白在干旱区动物水液代谢中的作用。【方法】采用常规H.E.染色观察塔里木兔(Lepus yarcandensis)肝脏组织学结构,并采用免疫组织化学方法(immunohistochemistry,IHC)检测AQP1和AQP4在肝脏中的分布位置及表达。【结果】AQP1在肝血窦表达,尤其在肝窦内皮细胞,以及门静脉和血细胞均有表达。AQP4分布在胆小管和小叶间胆管上皮细胞基底面和侧面。【结论】塔里木兔肝脏水通道蛋白参与肝血窦与肝细胞之间水的转运,并且在肝细胞生成胆汁及胆管排泌胆汁的过程中负责了水的转运。

水通道蛋白在塔里木兔肺组织中的表达和作用

通过检测塔里木兔Lepus yarcandensis肺脏中水通道蛋白(aquaporin,AQP)1、AQP3及AQP4的表达和分布情况,以探讨水通道蛋白在干旱区动物水液代谢中的作用。采用常规HE染色观察肺组织学结构,采用免疫组织化学检测AQP1、AQP3及AQP4在肺脏中的分布位置及表达。结果表明,AQP1分布在支气管上皮细胞,肺泡间质毛细血管内皮细胞以及肺泡上皮(Ⅰ、Ⅱ型)细胞。AQP3分布在小气管上皮顶质膜和大气道上皮细胞基底膜。AQP4分布在小气管和大气道上皮细胞基底膜。AQP1、AQP3及AQP4在肺中表达的强弱关系为AQP1>AQP4>AQP3。这些结果说明,水通道蛋白在塔里木兔肺泡腔、肺组织间隙及毛细血管腔之间水的转运中很可能起着很重要的作用。同时对吸入空气的湿润和呼出气体中水分的重吸收也具有重要意义。

塔里木兔和家兔不同器官中过氧化物酶的分布比较

【目的】过氧化物酶能清除生物体内的活性氧,提高生物对抗逆境的能力。研究塔里木兔(Lepus yarcandensis)和家兔(Oryctolagus curiculus)过氧化物酶的细胞内分布,了解干旱和高盐碱环境对塔里木兔过氧化物酶的影响。【方法】采用联苯胺染色法观察过氧化物酶在塔里木兔和家兔肝脏、肺及肾脏中分布位置和范围。【结果】过氧化物酶在塔里木兔和家兔的肝血窦、肺泡、肾脏细胞中都有分布。且与家兔相比,过氧化物酶在塔里木兔肝脏、肺、肾脏中的分布较多。【结论】与家兔相比,塔里木兔过氧化物酶含量较高,且分布更为密集,这可能与塔里木兔适应逆境环境有关。

塔里木兔年龄鉴定指标的研究

本文对塔里木兔的体重、体长、颅全长、颧宽、门齿孔长、下颌骨长和晶体干重等７项生长指标进行了主分量分析，确定了各项指标在年龄鉴定价值上的排序，结果显示用颅全长（因子负荷量０．９８）鉴定塔里木兔的年龄比较合理。

塔里木兔人工采精技术试验研究

塔里木兔(Lepus yarkandensis)为中国特有兔种,是国家Ⅱ级保护动物。近年来国内野兔需求市场日趋火爆,其巨大的经济效益,造成新疆塔里木兔偷捕盗猎、非法倒卖时有发生,并呈日益上升趋势。人工驯养繁殖是野生动物保护,种群延续、恢复种群数量与开发利用等工作中最为有效的方法之一。其中人工采精是首先要解决的技术问题。本文以塔里木兔为试验对象,采用3种麻药(速眠新Ⅱ、3%戊巴比妥钠、20%乌来糖)进行药物保定,并采用不同方法(解剖取精法、电刺激法、按摩法)进行精液采集,探索适合塔里木兔的麻药种类、剂量和采精方法。结果表明,3种麻醉药物均能有效诱导麻醉,其中速眠新Ⅱ(0.05 m L/kg)的麻醉效果最佳,其次为3%戊巴比妥钠(0.9 m L/kg),20%乌来糖(3.0 m L/kg)。本试验采用的3种采精方法来看,3种采精方法均能采集到精液,解剖取精法(对照组)精子活力较高,达0.70以上,但需要屠宰公兔。与其相比,按摩法采精法效果最佳,采精量达0.20 m L,精子活力达0.65以上且操作简单易行;其次为电刺激法,射精时电压为0.1~3.0 V,采精量达0.15 m L,精子活力为0.60左右。

塔里木兔基因组DNA提取及PCR扩增检测

本研究通过用CTAB法和蛋白酶K法提取塔里木兔基因组DNA,再利用琼脂糖凝胶电泳和聚合酶链反应(PCR)扩增线粒体DNA控制区(D-loop)基因来进行检测,为塔里木兔的遗传学研究提供基本实验素材。

不同驯养方式和配对比例对塔里木兔繁殖效果的影响

为探讨不同驯养方式及配对比例对塔里木兔(Lepus yarkandensis)繁殖效果的影响,本试验采用不同驯养方式(笼养、圈养)及公母兔不同配对比例(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5)进行了对其繁殖效果影响的对比试验。结果表明,塔里木兔圈养条件下自然繁殖,母兔总产仔数、平均产仔数、产仔率、仔兔成活率等指标分别优于笼养条件(21只、2.1只、210%、62%对10只、1.0只、100%、20%)(P<0.05);圈养条件下公母兔配对比例1∶3时,母兔总产仔数、平均产仔数、产仔率、仔兔成活率等指标(分别为19只、2.2只、210%、65%)明显优于1∶4组和1∶5组(P<0.05),但1∶1、1∶2、1∶3组之间及1∶4组与1∶5组之间无显著性差异(P>0.05)。以上结果提示,塔里木兔圈养条件下人工驯养繁殖效果优于笼养,圈养条件下公母配比为1公3母的繁殖效果和经济效益较为理想。

扩增SRY基因鉴定塔里木兔性别的研究

【目的】采用分子生物学手段对外部性别鉴别特征缺失的塔里木兔进行性别鉴定。【方法】应用双重PCR法同时扩增SRY和APP基因进行性别鉴定。【结果】在验证PCR有效性的基础上,对未知性别的237例塔里木兔样本成功的鉴定出性别,其中121例为雄性,116例为雌性。【结论】实验所使用的引物具有高度的特异性,只能鉴别兔类动物的性别,对一些不完整的或外部性别鉴别特征缺失的兔类样品提供了可行的性别鉴定途径。

塔里木兔不同地理种群头骨形态特征的比较研究

【目的】探讨塔里木兔(Lepus yarkandensis)不同地理种群头骨形态差异。【方法】研究对沙雅、库车、尉犁、皮山和且末等5个塔里木兔种群的24项头骨形态指标进行测量,使用SPSS统计软件,应用单因素方差分析、聚类分析和判别分析方法对塔里木兔头骨测量值进行数据处理和分析。【结果】沙雅种群与库车、尉犁和且末3个种群都有重叠现象,其中沙雅和尉犁种群的相似性最高;皮山种群与其他4个种群的头骨完全可以分开,表明皮山种群与其他4个种群的头骨差别较大。单因素方差分析和聚类分析结果亦与上述结论相符。【结论】塔里木兔5个种群间具有头骨形态差异,特别是皮山种群与其它种群差异很明显。皮山种群有种群分化的趋势,这可能主要与种群地理隔离有关。

干旱沙漠生活的塔里木兔肾脏中水通道蛋白7的高表达

本研究利用RT-PCR方法克隆获得塔里木兔肾脏水通道蛋白7(aquaporin7,AQP7)基因片段并测序,进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、免疫印迹(western blotting)和免疫组织化学(IHC)分析了AQP7在塔里木兔和家兔肾脏中mRNA和蛋白质表达特征及定位,探讨AQP7在塔里木兔适应极端干旱环境过程中可能发挥的作用。结果表明:AQP7基因序列编码区长度为1032 bp,共编码343个氨基酸,塔里木兔AQP7与家兔AQP7氨基酸序列相似度为95.63%,塔里木兔中的差异氨基酸丙氨酸和脯氨酸的积累可能有助于其适应极端干旱环境。塔里木兔肾脏中AQP7基因的mRNA和蛋白质表达水平均高于家兔;AQP7在塔里木兔近端小管曲部主细胞刷状缘和近端小管直部主细胞顶质膜分布。AQP7的高表达表明塔里木兔肾脏近端小管对水和甘油的重吸收能力更强。

塔里木兔夏季饲养管理技术

2016年,我参加了自治区林业厅'访惠聚'驻村工作,并作为第九组一名组员入驻乌什县依麻木镇尤喀克喀尕吐尔村。为了壮大当地村级集体经济,帮助农民脱贫致富,林业厅第九工作队在尤喀克喀尕吐尔村建立了新疆第一个塔里木兔繁育基地。根据工作队的安排,我参与了基地建设和塔里木兔饲养管理工作,并在实践中初步探索出一些饲养塔里木兔的技术和经验。塔里木兔主要分布于新疆南部塔里木盆地周缘,是兔形目中唯一分布在新疆的特有种。

塔里木兔资源现状分析

塔里木兔,俗名野兔、莎车兔,在动物分类上属于哺乳纲兔形目,兔科兔属。塔里木兔主要分布于新疆南部塔里木盆地周缘,是兔形目中唯一分布在新疆的特有种,属于国家二级保护动物。体形较小,毛色较浅,体长为29-43 cm,尾长6-11 cm,体重1.2-1.6 kg。利用长耳壳可接收到较远距离的微弱音响,及时发现并逃脱天敌。体毛短而直。夏季背部为沙褐色,杂以灰黑色的细斑,体侧为沙黄色,颏、喉及腹部为白色。头部和颜面的颜色与背部相同,两颊较为浅淡,

塔里木生态考察记

塔克拉玛干沙漠被称之为“死亡之海”,而镶嵌于沙漠中的片片绿洲则是“死亡之海”中的“小岛”,为野生动物提供了最基本的生存条件。今天,穿越盆地的沙漠公路让我们有机会与沙漠动物进行了一次亲密的接触。

新疆兔属三物种潜在生境分布及未来气候变化的影响

气候变化是导致生境丧失和生物多样性下降的主要因素之一。研究气候变化对物种生境的影响对于保护物种多样性,维护生态系统功能完整性具有重要意义。本研究以新疆为研究区域,以塔里木兔、草兔和雪兔为研究对象,选取可能影响它们生境分布的10个环境因子,利用MaxEnt模型预测它们当前和未来RCP 4.5和RCP 8.5两种气候情景下2041—2060年(2050s)、2061—2080年(2070s)的潜在生境分布,并找出影响生境分布的关键因子。研究结果表明,模型预测新疆兔属3个物种生境分布的精度达到较高水平,塔里木兔、草兔、雪兔的模型AUC值分别为0.955、0.853、0.940。从Jackknife环境变量重要性检验结果来看,影响塔里木兔生境分布的主要环境变量有最冷季均温、年均降雨量、坡度、最干季度平均温度;影响草兔生境分布的主要环境变量有最干月份降雨量、等温性、年平均降雨量、昼夜温差月均值;影响雪兔生境分布的主要环境变量有最干月份降雨量、最干月份降雨量、等温性、昼夜温差月均值。对于塔里木兔,当前气候条件下适宜生境面积为210031.3 km 2,主要分布在巴州、阿克苏地区、喀什地区东北部、和田地区西北部和东部。RCP 4.5气候情境下的2050年代和2070年代适宜生境面积分别缩小2.35%和扩大2.96%;RCP 8.5气候情境下的2个年代适宜生境面积分别缩小0.01%和扩大6.3%。对于草兔,当前气候条件下适宜生境面积为228981.3 km 2,主要分布在阿勒泰地区、塔城地区北部、伊宁县、沙湾县、克拉玛依、哈密市北部、南疆的乌恰县和塔西库尔干县;RCP 4.5气候情境下适宜生境面积缩小4.27%和5.37%;RCP 8.5气候情境下适宜生境面积缩小7.22%和5.97%;对于雪兔,当前气候条件下适宜生境面积为112269 km 2,主要分布在阿勒泰地区中北部、塔城地区北部、博州西部,伊宁县、尼勒克县等地区;RCP 4.5气候情境下适宜生境面积缩小5.68%和6.23%;RCP8.5气候情境下适宜生境面积缩小4.66%和4.21%。根据研究分析认为伴随着气候的变化新疆兔属3个物种潜在生境面积都出现不同程度的减小趋势,建议采取适应气候变化的保护措施。

基于SLAF-Seq技术的塔里木兔(Lepus yarkandensis)小体型相关基因的筛选及初步分析

本研究旨在探究与塔里木兔(Lepus yarkandensis)体型大小相关的受选择基因,以为个体发育生长相关的主要基因的鉴定提供参考。本研究基于SLAF-Seq(Specific-locus amplified fragment sequencing)技术对11只大体型的蒙古兔(Lepus tolai)和15只小体型的塔里木兔进行选择清除分析(Selective sweep),并对受选择区域进行GO和KEGG注释和富集分析,以筛选出塔里木兔的体型大小相关基因。根据F_(st)值和πratio值的95%分位数(F_(st)>0.566,πratio>5.80)的结果显示,共计439420个SNPs被选择。SNPs位置注释显示这些位点涉及1943个候选基因。KEGG富集分析结果表明,泛素介导的蛋白质水解(Ubiquitin mediated proteolysis)、mTOR(Mammalian target of rapamycin)和Wnt信号通路可能与塔里木兔的体型大小相关。KEGG和GO富集分析表明有25个候选基因可能与塔里木兔的体型大小相关,这些基因与骨骼和肌肉的形成发育、脂肪代谢、能量产生、细胞增殖和凋亡以及器官大小相关。其他动物研究指出PTEN、WNT1、WNT7A、FGF13、RPS6KB1、RRAGA和GANC等候选基因的功能可能与动物的体型大小相关,并且其中有部分基因富集在调控体型相关的通路中。这些基因可能在控制塔里木兔的体型大小中发挥着重要的作用,可作为影响塔里木兔体型大小的关键候选基因。本研究结果为今后深入挖掘与动物体型大小相关基因及研究其分子调控机制提供了参考。