《朱䴉MHC基因組解析及種群的環境適應性研究》是依託浙江大學，由萬秋紅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：朱䴉MHC基因組解析及種群的環境適應性研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：萬秋紅
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
朱䴉是我國一級保護的瀕危鳥類，於1981年經歷了僅剩7隻野生個體的嚴重瓶頸！目前我國已恢復到1700多隻朱䴉，但嚴重的近親繁殖導致了逐年上升的病原感染率和死亡率！MHC是負責抗原呈遞的免疫開關基因，它的位點數量決定著抗原呈遞的能力，位點的多態性決定著其呈遞的抗原種類多少！極度近交意味著基因的高度純合，那么朱䴉的病原易感是否與近交導致的MHC免疫能力下降有關呢？極度近交同時意味著隱性有害基因的暴露，那么朱䴉的高死亡率是否與近交導致的免疫缺陷有關呢？在朱䴉已經脫離滅絕邊緣的今天，我們該如何從免疫功能基因的角度提出合理有效的保護策略，以確保朱䴉的長期生存呢？鑒於此，本項目擬利用前期建立的反4D技術和相關的生物信息分析手段解析朱䴉的MHC基因組，建立全套MHC位點的分型技術，查明朱䴉的環境適應能力現狀，闡明朱䴉高死亡率與MHC基因抗病能力缺失的相關性，最終為制定行之有效的保護策略提供科學依據！
結題摘要
朱䴉（Nipponia nippon）作為世界瀕危物種及國家一級重點保護動物，曾一度瀕臨滅絕。1981年在中國陝西省洋縣重新發現的7隻野生朱䴉是目前所有已知個體的奠基者。如今種群數量已突破2000隻，但由於曾經歷嚴重的瓶頸效應及近親交配，其種群在變幻莫測的環境壓力下仍危機重重，發展前景依舊未卜。 MHC是脊椎動物免疫系統中高度多態的一種多基因家族，負責識別並傳遞抗原，並啟動免疫應答，是一種熱門的適應性分子標記。本研究欲構建朱䴉的BAC基因組文庫，解析朱䴉MHC基因組，研發MHC分子標記系統，最後對圈養種群和野生種群進行分子檢測，闡明朱䴉種群的遺傳適應威脅，並提出科學有效的保護策略。 本研究取得的主要結果如下： （1）構建了7.65倍朱䴉基因組覆蓋度的傳統4D文庫和約40倍覆蓋度的新型反4D文庫，從而獲得單拷貝基因的機率約為100%。該組合文庫的實用有效性通過解析150kb長的先天性免疫防禦素基因區段得到證明； （2）基於BAC文庫，解析了長達500kb的朱䴉MHC基因組。BAC測序結果表明，朱䴉的MHC具有多個αβ串聯重複的獨特特徵，且首次證明鳥類祖先具有兩套差異巨大的αβ二聚體，對鳥類MHC演化史的認知產生了革命性影響； （3）研發了朱䴉先位點特異性分型和再長片段連鎖分型的分子標記系統，分型結果表明朱䴉的MHC經典區共存在7個II-I類連鎖單倍型，又可分為四組：HT01（含4個“αβ”）、HT02與06（含3個“αβ”）、HT03與07（含2個“αβ”）、HT04與05（含1個“αβ”）。朱䴉這種位點不等現象說明其潛藏MHC缺陷的致死威脅，圈養種群需要人工干預配對計畫，提高種群生存力； （4）圈養種群的MHC基因分型與子代死亡的相關性分析表明，“αβ”單元的缺失與子代高死亡率有直接關係，且以基因型HT03/HT04與子代死亡最相關。該結果說明，人工配對計畫中應避免HT03/HT04基因型的出現，以提高子代生存率； （5）朱䴉的群體檢測結果表明，其當前的遺傳多樣性水平較低，遺傳漂變是朱䴉的主要進化動力。不同種群在不同標記上卻體現出一致的遺傳分化，且多方面證據表明朱䴉存在多樣化選擇，有利於對抗遺傳漂變造成的多樣性丟失，維持物種生存力。
