文献综述
丹顶鹤（Grus japonensis）属大型涉禽，主要栖息于东亚湿地生境，是世界上最珍稀的鹤类动物之一，2000年被IUCN列为濒危物种。据估算，野生丹顶鹤种群数量约2800余只，其中1500只构成大陆迁徙种群，往返于俄罗斯、蒙古、中国、朝鲜、韩国等国家；另外1300余只已转为留鸟，长期驻留在日本北海道地区[1]。为保护丹顶鹤，各国保护生物学家已就其生境选择、食物组成、繁殖行为、疾病防治以及种群遗传变异等方面做了大量研究，并取得一定成绩，目前日本岛屿种群数量较为稳定并呈上升趋势[1]。但由于农业和工业的发展，使得东亚大陆的湿地生境不断减少和退化[2]，丹顶鹤大陆野生种群数量仍在减少，该物种的未来命运依然不容乐观。根据繁殖地、越冬地以及迁徙路线的不同，大陆迁徙种群可分为东西两个群体[1]。东部群体繁殖于三江平原、俄罗斯远东地区，越冬于朝鲜半岛中部非军事区；西部群体则繁殖于松嫩平原与额尔古纳河流域，越冬于江苏盐城及长江中下游地区[3]。作为候鸟，无论东部群体还是西部群体，均需迁徙往返于不同地理纬度的湿地生境，应对较为复杂的环境条件；加之全球环境不断恶化造成新不利因素的出现，丹顶鹤如今所要面对的环境压力日益增大。
遗传变异是物种生存适应与发展进化的基础。一个物种种群内的遗传变异越丰富，其对环境变化的适应能力就越强[4]。对濒危物种的种群遗传多样性进行研究，可为濒危物种的种群保护与管理提供理论依据，并能有效预测物种的适应性进化潜力和未来命运[4]。目前已有大量关于丹顶鹤保护遗传学方面的研究报道，相关研究成果在丹顶鹤的保护工作中发挥着积极重要的作用。但这些研究大都利用中性分子标记，比如微卫星分子标记、线粒体DNA分子标记[5]，集中对某一特定区域内的丹顶鹤种群遗传结构进行调查，研究结果较难反映整个大陆迁徙种群所承受的环境选择压力及其适应性进化潜能。其中，因为微卫星标记容易进行PCR扩增，所以常用于濒危物种非损伤性取样的保护研究中[5]，通常广泛应用于物种个体间亲缘关系鉴定 、种群遗传分析、遗传疾病诊断 、基因定位 、遗传作图等研究领域[6]。虽然微卫星 DNA 分子标记，然而对一些珍稀物种来说 ,在缺乏相关近缘物种微卫星序列信息参考的情况下, 需要进行微卫星座位的筛选和特异引物的开发, 工作繁琐且耗时费力,在一定程度上限制了微卫星分子标记技术[6]。线粒体DNA分子标记作为另一个广泛应用的技术，主要用于濒危物种的遗传管理与保护 、种群结构和进化历史分析等方面[6]。因此，非常必要采用与环境选择压力相关的功能性分子标记全面研究丹顶鹤大陆种群的遗传变异情况。
主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex，MHC)是脊椎动物基因组中紧密连锁的基因家族，其遗传变异水平与脊椎动物的疾病抵抗能力密切相关，直接影响个体乃至整个种群的适合度[7]。MHC基因的遗传变异水平已成为评估濒危野生动物适应性进化潜力的重要指标[7]。根据MHC分子呈递的抗原类型来分，可将其分为MHC-I和MHC-II两个亚家族。MHC-I经典分子参与内源性抗原呈递，MHC-II经典分子则与外源性抗原呈递相关。两个亚家族中的非经典分子虽不能呈递抗原，但在免疫调节中仍起着重要作用，扮演分子伴侣的角色[7]。据文献报道，球虫感染是鹤类动物的常见疾病，当鹤群密度过大或产生应激时，极易导致上述疾病的爆发与流行[8]。动物对球虫产生记忆性免疫有赖于CD8 T淋巴细胞及其所识别的I类MHC分子。鉴于此，I类MHC是科学评估丹顶鹤大陆种群适应性进化潜力的首选分子标记。
I类MHC的分布非常广泛，除了精细胞和神经元细胞外，在所有具有核的细胞中都有表达[9]。经典I类MHC分子是由一条alpha;链和一条beta;链以非共价键的形式组成的异源二聚体。alpha;链主要包括胞外结构域(extracellular domains，alpha;1、alpha;2、alpha;3)、跨膜区(transmembrane domain，TM) 以及胞质尾区(cytoplasmic domain，CYT)等三部分[9]。尤其在alpha;链上有一个由外显子2和3编码的抗原结合区，该区段呈现高度的多态性[1]。目前关于丹顶鹤I类MHC基因的研究报道尚不多见，仅一篇文献侧重阐述了丹顶鹤日本种群I类MHC部分外显子3的遗传变异情况，而丹顶鹤I类MHC的整体结构、特别是外显子2的变异情况尚未揭示。
综上，本文拟对丹顶鹤I类MHC基因进行研究。设计鹤类动物I类MHC基因高变区（含：外显子2、外显子3）通用引物扩增丹顶鹤基因组DNA，以获取丹顶鹤I类MHC基因高变区序列。基于序列结构及数量分析I类MHC基因核苷酸及氨基酸变异情况，并分析丹顶鹤I类MHC基因与近缘物种I类MHC基因的系统进化关系。研究结果能为今后丹顶鹤的种群管理、疾病防治、适应性进化潜力评估奠定基础，对丹顶鹤的保护具有积极意义。
参考文献：
- Akiyama T, Kohyama T I, Nishida C, et al. Genetic variation of major histocompatibility complex genes in the endangered red-crowned crane[J]. Immunogenetics, 2017, 69(7):451-462.
- 邱学林. 三江平原湿地退化驱动因素分析与生态保护和恢复的对策[J]. 黑龙江水利科技, 2010, 38(1):160-161.
- 马志军, 王子健. 丹顶鹤在中国分布的现状[J]. 生物学通报, 1997(12):4-6.
- 龚继恩. 动物小种群的致危因素及其保护浅析[J]. 四川动物, 1996(3):125-126.
- 董海艳. 扎龙自然保护区丹顶鹤(Grus Japonensis)群体遗传结构及基因流研究[D]. 东北林业大学, 2005.
- 黄磊, 王义权. 微卫星分子标记在濒危动物保护遗传学研究中的应用[J]. 生物多样性, 2004, 12(5):528-533.
- 刘宏毅. 海南坡鹿Ⅱ类MHC位点分离及其变异分析[D]. 浙江大学, 2014.
- 李博. 越冬白头鹤(Grus monacha)肠道寄生线虫分子检测方法的建立[D]. 安徽大学, 2015.
- 朱英. 大熊猫Ⅰ类MHC分子标记系统的建立及其适应性进化研究[D]. 浙江大学, 2012.
资料编号：[76956]
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
