中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 祝招玲东北林业大学 2020年博士导师: 刘振生共165页

摘要 : 肠道微生物对维持动物胃肠道的动态稳定及帮助宿主适应不同的饮食环境具有重要作用，与宿主的营养、代谢和免疫密切相关。近年来，由于岩羊数量的增加和环境限制，贺兰山岩羊食物较为缺乏，在季节更替时，其食物类型及营养状况均发生了较大的改变。本... 展开肠道微生物对维持动物胃肠道的动态稳定及帮助宿主适应不同的饮食环境具有重要作用，与宿主的营养、代谢和免疫密切相关。近年来，由于岩羊数量的增加和环境限制，贺兰山岩羊食物较为缺乏，在季节更替时，其食物类型及营养状况均发生了较大的改变。本研究运用非损伤性取样技术、微卫星标记、高通量测序技术、生物信息学等方法对冬夏季贺兰山岩羊肠道微生物多样性及功能进行研究，探讨岩羊肠道菌群多样性的季节差异和性别差异，深入分析肠道菌群功能的季节差异以及对食物资源变化的响应机制。现得到以下研究结果和结论： 1.个体识别和性别鉴定：冬季和夏季质量合格的344份岩羊粪便样品共鉴定出282只岩羊个体，其中雄性152只，雌性130只。 2.岩羊肠道微生物多样性分析：贺兰山岩羊肠道微生物的主要菌门是厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes），夏季富集厚壁菌门、梭菌纲（Clostridia）、梭菌目（Clostridiales）和瘤胃菌科（Ruminococcaceae），冬季富集螺旋体门（Spirochaetes）、软壁菌门（Tenericutes）、毛螺菌科（Lachnospiraceae）和拟杆菌属（Bacteroides）。岩羊肠道微生物组成结构存在显著的季节差异（Plt;0.01）和性别差异（Plt;0.01），季节变化比性别差异引起的肠道菌群改变更为显著。肠道微生物多样性在雌性个体中不存在显著的季节差异，雄性个体季节差异显著（Plt;0.05）；冬季肠道微生物多样性性别差异不显著，夏季性别差异显著（Plt;0.01）。夏季岩羊肠道微生物瘤胃菌科存在显著的性别差异（Plt;0.05），冬季毛螺菌科性别差异显著（Plt;0.05）。拟杆菌门在雌性岩羊中季节差异显著（Plt;0.01），在夏季表现为性别差异显著（Plt;0.05）。岩羊肠道菌群多样性及群落结构的季节差异和性别差异可能是对季节变化和食物资源变化的动态响应。同时，在岩羊肠道菌群中还发现了病原菌：Alistipes、颤杆菌克菌（Oscillibacter）、Odoribacte、Turicibacter、Streptococcus、Desulfovibrio和弯曲杆菌（Campylobacter），为贺兰山岩羊疾病防控积累了基础资料。 3.肠道微生物功能分析：我们运用功能注释、功能丰度分析、功能差异分析及代谢途径分析探讨岩羊肠道菌群功能。基于KEGG数据库注释结果显示，新陈代谢（Metabolism）的基因丰度最高，其次是遗传信息处理（GeneticInformationProcessing）、细胞过程（CellularProcesses）和环境信息处理（EnvironmentalInformationProcessing）。基于eggNOG数据库注释结果显示，复制、重组和修复（L：Replication,recombinationandrepair）的基因丰度最高，其次是翻译，核糖体结构和生物合成（J：Translation,ribosomalstructureandbiogenesis）、碳水化合物转运和代谢（G：Carbohydratetransportandmetabolism）、氨基酸转运和代谢（E：Aminoacidtransportandmetabolism）。CAZy数据库注释结果显示，糖苷水解酶（GlycosideHydrolases,GHs）基因丰度最高，糖基转移酶（GlycosylTransferases,GTs）、碳水化合物结合模块（Carbohydrate-BindingModules,CBMs）基因丰度也较高。在CAZy功能差异分析中，level2层级上冬夏季有84种功能差异显著（Plt;0.05）。冬夏两季共注释到228种酶参与氨基酸的生物合成和代谢，主要由毛螺菌科、梭菌目、拟杆菌属和FirmicutesbacteriumCAG:110等菌群编码酶基因，其中有43种酶季节差异显著。代谢通路分析结果表明：冬季岩羊肠道菌群独有的代谢通路为K03476、K00855、K18337、K19548、K06123、K05363、K01589、K01466和K06447，夏季岩羊肠道菌群独有的代谢通路为K01563、K01607、K10218、K05711、K20454、K20451、K00376、K18118和K05362。冬夏季组间差异显著的12条代谢通路中（Plt;0.05），夏季组富集的代谢通路为K03088、K06147、K05349、K02355、K01190、K03046、K03043、K01006、K03737、K03497和K02469，其中有6条代谢通路在遗传信息处理中表现出较高的丰度，同时夏季组短链脂肪酸（SCFAs）产生途径显著富集；冬季组富集的代谢通路为K07133。碳水化合物代谢功能夏季显著高于冬季（Plt;0.05）。岩羊肠道菌群功能的季节差异有利于岩羊适应贺兰山生境的季节变化和食物资源变化，帮助其积累能量和提高免疫力。基于以上研究结果，我们认为季节、性别和食物变化均会影响贺兰山岩羊肠道微生物多样性，肠道菌群的动态调整及功能会响应这一变化，并在岩羊的营养、代谢和免疫等方面发挥重要作用。本研究不仅为贺兰山岩羊生理生态管理、岩羊资源合理有效利用以及保护区管理决策提供了科学依据，同时也为深入探讨偶蹄类动物消化生理机制、肠道菌群与宿主的互作关系及动物消化道疾病防控积累数据，对野生动物保护与利用有着重要的理论意义和现实意义。收起

关键词 : 岩羊个体识别肠道微生物宏基因组代谢通路

2. 贺兰山马麝的营养采食策略和微生境选择及评价研究

[学位论文] 赵唱东北林业大学 2017年博士导师: 刘振生共127页

摘要 : 马麝（Moschus sifanicus），属偶蹄目、反刍亚目、麝科、麝属，为西北、西南高地型物种。自2002年11月起，马麝已升为我国重点保护野生动物名录中I级野生保护动物。贺兰山是野生马麝的一个重要的分布区，其特有的地理位置:周边被沙漠、黄河及城市阻断... 展开马麝（Moschus sifanicus），属偶蹄目、反刍亚目、麝科、麝属，为西北、西南高地型物种。自2002年11月起，马麝已升为我国重点保护野生动物名录中I级野生保护动物。贺兰山是野生马麝的一个重要的分布区，其特有的地理位置:周边被沙漠、黄河及城市阻断，使得贺兰山马麝的种群数量波动不受种群迁徙的限制，但由于麝香的稀有及高昂的价格，使其一度遭受到毁灭性猎杀。目前为止贺兰山地区的马麝几乎绝迹，濒临灭绝。要开展对贺兰山马麝的保护工作尚缺乏相关的基础数据，本次对贺兰山马麝生态学方面的研究是一项抢救性的研究工作，通过研究马麝食物组成、营养采食策略、栖息地选择与利用及生境适宜性评价等方面，首次系统的对贺兰山马麝的生存现状进行了综合分析，这对贺兰山马麝种群的保护与恢复有着十分重要的意义，同时也为维护贺兰山生态系统的稳定和生物多样性的的保护与管理提供理论依据与科学指导。根据2014-2016年调查马麝在贺兰山出现的情况，结合2013年全年在贺兰山地区布设的红外相机拍摄到的马麝出现位置，对马麝活动区域中的采食植物种类进行了调查，并采集了马麝活动区域内可采食的植物标本及马麝的粪便，利用粪便显微分析法对各季节食物组成进行了研究分析，利用营养成份的测量方法对马麝食物营养成分和食性选择策略进行了研究，利用痕迹检验法、样方法和足迹链跟踪法对马麝各季节生境选择进行了调查研究并分析各季节选择与利用生境的差异性，利用最大熵（MAXENT）模型结合3S技术对贺兰山马麝生境适宜性进行了评价。将两年的粪便样本数据按照季节组合一起，保证每个季节70个，共计280个独立样本;按青草期和枯草期分别每期采集19科31种植物样本;测定马麝的利用生境样方750个，对照样方307个。主要研究结果如下: (1)对贺兰山马麝的食物组成、季节性变化进行了研究，结果表明:马麝全年共取食植物类别共有19科31种（属）植物。采食各科植物中，蔷薇科(22.92％)、豆科(11.59％)、忍冬科(9.6％)、杨柳科(8.40％)和菊科(7.13％)所占比例较高，组成了马麝全年的主要食物。全年采食倾向于以灌木植物和草本植物为主，其中密齿柳、内蒙野丁香、秦氏黄芪为四个季节主要食物中的共有食物。全年取食种类差异不大，各季节均特有不同的大宗食物。取食种类上，春、夏两季最高，为31种（属）。其中秋季Shannon-Wiener指数H'高于其他三个季节，均匀度指数J'秋季最高为1.28，冬季其次，春夏季接近;食物生态位宽度B值秋季和冬季高于其他两个季节，并且秋季的生态位宽度高于冬季。 (2)对贺兰山马麝在枯草期（冬季）和青草期（夏季）的各营养成分及相关因子进行分析并通过对蛋白质、能量、单宁和食物组分进行建立CCD优化响应曲面模型研究，结果表明:在枯草期，马麝通常选择粗蛋白含量高，能量高、粗脂肪高、单宁含量低的植物为食;在青草期，马麝通常选择灰份含量高、粗脂肪含量高、低蛋白、低能量、单宁含量低的植物为食。对于冬夏两季贺兰山马麝的采食策略研究得知，马麝对食物的选择是由多因素共同作用而非单一因素决定的结果，并且粗蛋白、能量和单宁含量都是影响马麝采食的主要因素。同时也说明，马麝对食物的选择是一个受到多种因素影响的、复杂的过程。马麝在不同季节选择食物是会受到植物的可获得性及其适口性的影响，在植物种类数量均丰盛的情况下，更倾向于选择鲜嫩多汁的植物的茎叶、草本及苔藓植物。在气候，环境等因素不断变化直至限制到马麝群体的采食时，随着选择范围不断变小，马麝也会选择适口性相对较差但却容易获取的食物，比如乔木的树皮、灌木角质化的表皮以及纤维较粗的高海拔草本植物，在食物短缺的冬季，马麝依然会将这些更容易获得的食物作为其采食的首选对象。 (3)对贺兰山马麝各季节的生境选择进行研究，结果表明:食物、隐蔽级、人为干扰是决定马麝生境选择的重要因子，不同季节马麝对生境因子的选择存在一定的差异: 春季马麝对利用生境中的13种生境因子有选择性，趋向于在以青海云杉林为主要优势乔木并兼有杜松、油松、山杨、灰榆等混合型的山地针叶林中生活，喜欢在高海拔、高密度低乔木、远距离的高灌木、水源距离远、裸岩距离远同时隐蔽级高的阴坡活动。夏季马麝对利用生境中的12种生境因子有选择性，趋向于在以青海云杉林为优势乔木的山地针叶林的阴坡或半阴坡半阳坡的中坡位觅食，并且更趋向于高密度乔木、低密度灌木、高海拔、水源距离近、人为干扰距离远且隐蔽级高的栖息地活动。秋季马麝对利用生境中的12种生境因子有选择性，趋向于选择海拔更高的以优势乔木为青海云杉林的混合型山地针叶林中，偏爱阳坡中坡位，并兼顾隐蔽级高、裸岩距离远、人为干扰距离远，灌木密度低、高密度的高大乔木生境。冬季马麝对利用生境中的13种生境因子有选择性，马麝更趋向于选择山地针叶林和亚高山草甸灌丛中的半阴半阳破，偏爱选择以青海云杉林为主的混合林中，灌木距离大、乔木密度高、灌木密度大、坡度大、裸岩距离远、海拔高度高、乔木距离远以及植被盖度低的生境。研究表明，贺兰山马麝在青草期栖息地海拔较枯草期偏低，这与马麝所采食的植物分布、光照、地形地貌均有一定关系。随着季节的变化，受到食物、人为干扰、隐蔽级、交配、哺乳等多方面因素的影响，贺兰山马麝对栖息地的选择与利用对策也发生一定的改变。 (4)对贺兰山马麝生境适宜性进行评价，结果表明: 贺兰山马麝生境适宜性评价的环境因子有13个，针叶林、距水源距离、距护林点距离、海拔高度、距矿区距离、距道路距离是对马麝生境分布影响较大的环境因子，坡向、草地、阔叶林、灌丛和坡度次之，高山草甸和荒漠对模型的贡献值最低，对马麝的生境选择影响也最小。随着坡度增大、距矿区距离、距道路距离、距护林点距离增大，马麝的生境适宜性也逐渐增大，随着距水源距离的增加而减小。在海拔高度为1400-2800m之间时，生境适宜性随着海拔高度的升高而增大，超过2800m以后生境适宜性则随着海拔的升高而降低。说明马麝喜欢选择在远离人为干扰的区域内并且喜欢在山体陡峭的地区活动。马麝的适宜生境主要集中在宁夏贺兰山的南部、内蒙古贺兰山中部及北部地区，宁夏贺兰山北部、内蒙古贺兰山南部少数地区适宜性生境呈斑块化分布，适宜性生境面积为120.24km2，约占研究地区总面积的3.27％。人为干扰小，高海拔、陡坡、针叶林是影响贺兰山地区马麝选择生境的主要因素，要尽快采取措施，加大保护力度，建立生态廊道，提高马麝的生境质量，以促进种群发展。收起

关键词 : 马麝营养采食策略微生境选择生境适宜性评价

3. 阿拉善马鹿（Cervus elaphus alashanicus）种群遗传学及遗传分化驱动因素研究

[学位论文] 高惠东北林业大学 2020年博士导师: 刘振生共122页

摘要 : 在全球范围内，由自然或人为因素造成的野生动物生境破碎化日益加剧。破碎化景观会对物种的遗传分化模式产生影响，阻碍种群的基因流动，而基因流是决定和维持遗传多样性的关键因素，对物种的适合度，特别是对珍稀濒危野生动物的生存至关重要。马鹿阿... 展开在全球范围内，由自然或人为因素造成的野生动物生境破碎化日益加剧。破碎化景观会对物种的遗传分化模式产生影响，阻碍种群的基因流动，而基因流是决定和维持遗传多样性的关键因素，对物种的适合度，特别是对珍稀濒危野生动物的生存至关重要。马鹿阿拉善亚种（Cervus elaphus alashanicus），简称阿拉善马鹿，目前仅分布于贺兰山地区，是我国所有马鹿亚种中数量最少且分布范围最狭窄的一个孤立种群，研究表明位于“大陆岛”的高山有蹄类比分布在连续景观中的种群表现出更显著的遗传分化，目前关于该亚种的遗传多样性缺乏全面分析，且种群内部的遗传分化研究尚属空白，这对该濒危亚种的可持续管理和科学保护造成严重制约。本研究于2016年的7～8月至2017年2～4月，采用样线法和实体观测法对贺兰山地区有阿拉善马鹿分布的区域进行新鲜粪便样本采集，利用母系遗传的线粒体标记和双亲遗传的微卫星标记，以及分子生物学方法对阿拉善马鹿的遗传多样性和遗传结构进行研究，评估该亚种的遗传分化现状。此外，运用分子生态学手段对阿拉善马鹿的扩散模式进行分析，并利用景观遗传学方法探寻对其基因流造成阻碍的环境变量，从物种自身和外界环境两方面探讨造成该亚种遗传分化的原因，为阿拉善马鹿的有效保护提供科学依据。主要研究结果如下: 1.种群遗传多样性研究表明:采集的413份粪便样品中，共鉴定出329只阿拉善马鹿个体，雌、雄性比为1.69∶1。215只个体的线粒体细胞色素b(Cyt b)序列共得到16个单倍型，单倍型多样性与核苷酸多样性分别为0.150和0.00019。153只个体的控制区序列共得到28个单倍型，单倍型多样性与核苷酸多样性分别为0.318和0.00047。110个Cyt6与控制区的联合序列共得到28个单倍型，单倍型多样性与核苷酸多样性分别为0.476和0.00036。利用11对较高多态性的微卫星位点对329只个体进行检测，得到的平均等位基因数为4.689，平均期望杂合度为0.596，平均观测杂合度为0.792。所有标记均表明阿拉善马鹿的遗传多样性在我国所有马鹿亚种野生种群中处于较低水平。种群的近交系数（Fis）为负值，说明目前该种群尚无近亲交配风险。 2.种群遗传结构研究表明:对12个地理群的微卫星数据进行STRUCTURE和Geneland两种贝叶斯聚类分析，得到的最佳分组数均为3，个体邻接树、主成分判别分析(DAPC)、线粒体DNA构建的系统发育树及单倍型网络图均表明阿拉善马鹿并没有形成显著的系统地理格局。相比线粒体标记，微卫星检测到更多的种群遗传结构。所有标记的分子方差分析(AMOVA)均表明大部分遗传分化来自于地理群内部，但不同标记的分析结果有所差异。线粒体DNA标记的AMOVA均显示内蒙和宁夏两个群组间的遗传分化达到显著水平（P＜0.05），而微卫星标记显示地理群内和群间的遗传分化均达到极显著水平（P=0.000），但群组间的遗传分化不显著(P=0.363)，推测可能是由偏雄性扩散导致两种标记检测结果的差异性。遗传分化（Fst）值计算表明，相较线粒体DNA，微卫星标记检测到更多(74.2％)地理群间存在极显著的遗传分化(P＜0.001)，表明阿拉善马鹿经历了逐步分化的过程。 3.种群历史动态分析表明:基于微卫星数据检测发现，阿拉善马鹿可能出现过瓶颈效应。基于线粒体序列的中性检验表明，种群的Fu and Li's D和Tajima's D均为显著负值，错配分布图为单峰，均表明该亚种曾经发生过种群扩张。 4.扩散模式研究结果表明:核标记与标准化线粒体标记的Fst值比较发现，大部分地理群间的两值相差不大，并没有表现出明显的偏性扩散模式。亲缘关系分析中，多数地理群内雌性的亲缘关系（R）值（均值为0.158）大于雄性（均值为0.115），呈偏雄性扩散特征。两性Fst值比较中，雌性地理群间的遗传分化水平显著高于雄性（雌性Fst=0.072，雄性Fst=0.048，P＜0.01），也表现出偏雄性扩散特征。分配检验得到雌性校正过的平均分配系数(Alc)为正值(0.375)，雄性为负值(-0.663)，且居于长尾位置的个体大部分为雄性，支持偏雄性扩散。空间自相关分析发现雌性在0～3000m距离内呈显著正相关，存在明显的空间遗传结构，而雄性并没有表现出明显的空间自相关。局部空间自相关分析表明，与邻近的4只个体呈显著正相关的马鹿共38只，其中32只为雌性，6只为雄性，表明相较雄性，雌性更偏向于“留居”。单独对雌性和雄性个体进行局部空间自相关分析，雌性和雄性的平均相关系数（lr）分别为-1.6和-1.9，表明雌性阿拉善马鹿也可能存在扩散现象，但扩散比例低于雄性，雌性群体并不符合“玫瑰花瓣模型”中的空间利用排他性。近期扩散检测共发现10只个体发生了扩散，其中9只为雄性，占所有雄性比例的8.0％，只有1只为雌性，占雌性比例的0.52％。雄性扩散距离从3.33～37.88km不等，雌性为0.89km，雄性的扩散比例和距离明显大于雌性。综合分析表明阿拉善马鹿整体表现为偏雄性扩散，符合一般哺乳动物的扩散模式。 5.景观遗传学分析表明:阿拉善马鹿的遗传分化符合距离隔离(IBD)模式，在3000m范围内，遗传距离与地理距离呈显著正相关。Reciprocal causal modelling分析表明地形复杂度是造成阿拉善马鹿遗传分化最重要的环境变量，由于植被分布和积雪等因素，阳坡对马鹿扩散阻力最低。线性混合模型(Linear mixed models)分析发现地形复杂度、坡向、海拔和坡度4种变量的组合，共同影响了阿拉善马鹿遗传变异的空间分布格局。阿拉善马鹿的电流图表明苏峪口和插旗口这两条沟道对宁夏和内蒙群组间的基因流连通非常重要，在保护规划中，应重点对这些区域进行保护，减少由人为因素导致的遗传分化加剧。收起

关键词 : 阿拉善马鹿遗传多样性遗传分化扩散模式景观遗传学

4. 贺兰山赤狐对酸枣种子传播的影响机制研究

[学位论文] 孙兆惠东北林业大学 2014年博士导师: 刘振生共122页

摘要 : 根据贺兰山赤狐2011年秋冬季节食性研究，确定贺兰山赤狐是酸枣种子的传播者。贺兰山赤狐粪便中酸枣种子大小的研究，确定赤狐对酸枣的自然选择。赤狐粪便中的酸枣种子的生存率、发芽率与未经过赤狐消化的酸枣比较，确定赤狐对酸枣种子发芽具有促进的... 展开根据贺兰山赤狐2011年秋冬季节食性研究，确定贺兰山赤狐是酸枣种子的传播者。贺兰山赤狐粪便中酸枣种子大小的研究，确定赤狐对酸枣的自然选择。赤狐粪便中的酸枣种子的生存率、发芽率与未经过赤狐消化的酸枣比较，确定赤狐对酸枣种子发芽具有促进的作用。对酸枣种子在赤狐体内存留时间、存留量进行研究，测量贺兰山赤狐对酸枣种子的传播距离，来研究赤狐对酸枣种子的传播能力。研究赤狐取食食物的特点，得到赤狐取食有安全性要求。调查贺兰山赤狐粪便所处生境与贺兰山酸枣仔母树生境的空间分布情况，分析贺兰山赤狐对酸枣种子的传播作用、传播能力和传播结果。如下: (1)贺兰山赤狐秋冬季节食性变化分析。通过贺兰山小水沟样地收集赤狐粪便，比较不同时间粪便的成分，分析粪便成分变化，分析赤狐食性变化。赤狐由秋季果实丰富季节的以酸枣为主杂食性，向含有昆虫的以酸枣为主的杂食性，再向含有动物骨骼的仍以酸枣为主的杂食性改变，取食以低耗能，多获能，综合收益最大化为原则。 (2)贺兰山赤狐粪便中酸枣种子的大小、生存率、发芽率与未经过赤狐消化的酸枣比较。通过在贺兰山小水沟样地收集的赤狐粪便中的酸枣种子与小水沟样地酸枣种子比较得到赤狐对酸枣种子传播的自然选择性，赤狐更有利于小核酸枣的种子传播。在小水沟口采集的酸枣核大于小水沟赤狐粪便中的酸枣核，小于人类种植的酸枣的核。通过漂选法进行生存率的比较，可以知道赤狐使酸枣种子的生存率降低，但其生存率仍在90％以上。自2011年预实验、2011年秋种植到2012年春种植酸枣种子，得出赤狐对酸枣种子发芽率的影响，知道赤狐对酸枣的种子传播具有促进作用。最高达到71.76％发芽率。 (3)酸枣种子在赤狐体内存留时间、存留量分析。采摘新鲜的酸枣喂食赤狐，观察其排便时间，和取食量排便量，及自然界赤狐粪便的排便量，得出酸枣在赤狐体内的最短存留时间是6.1h左右、存留量67粒。 (4)赤狐取食食物的特点研究。野外观察秋季赤狐采食酸枣的痕迹，赤狐取食低矮酸枣树上的酸枣，并不攀爬酸枣树;根据赤狐采集带标记的酸枣的情况分析，赤狐对有明显人为迹象的食物小予采食;在喂食赤狐过程中，观察赤狐取食时候非常警惕。综合分析赤狐在取食食物时，对安全性要求较高。 (5)贺兰山赤狐对酸枣种子的传播距离研究。给酸枣进行人为标记，做到表面难以察觉的程度，抛洒在野外赤狐出没的地方，收集赤狐粪便，观察记录带标记的赤狐粪便的位置，计算出赤狐对酸枣种子的传播的平均距离是545 m。 (6)贺兰山赤狐粪便所处生境与贺兰山酸枣仔母树生境的空间分布情况分析。收集赤狐含酸枣种子的粪便位置数据，及酸枣仔树的空间分布位置数据和酸枣母树的空间分布位置的数据，运用地理信息系统软件画图。分析得出赤狐对酸枣树空间分布的影响是赤狐将酸枣种子从贺兰山边缘向贺兰山小水沟内部传播，扩大酸枣林的面积。贺兰山酸枣林呈现出资源斑块状，赤狐对斑块起到了联通作用，这是赤狐的生态作用和生态功能。收起

关键词 : 贺兰山赤狐酸枣种子传播作用空间分布

5. 贺兰山岩羊（Pseudois nayaur）性别分离机制研究

[学位论文] 张明明东北林业大学 2013年博士导师: 刘振生共114页

摘要 : 性别分离是脊椎动物中一种普遍现象，是同一物种的雌雄个体在不同的发育方式、外形特征、生态习性和行为方式等因素影响下，在非繁殖期内对空间利用、时间分配以及社会性特点等方面存在的差异性;主要分为生态分离，社会分离和食性分离。具有明显性二型... 展开性别分离是脊椎动物中一种普遍现象，是同一物种的雌雄个体在不同的发育方式、外形特征、生态习性和行为方式等因素影响下，在非繁殖期内对空间利用、时间分配以及社会性特点等方面存在的差异性;主要分为生态分离，社会分离和食性分离。具有明显性二型特征的有蹄类动物更具有典型的性别分离特征，其研究已经成为动物学研究的一个热点领域，产生了诸如性别体二型性假说、繁殖策略假说、间接竞争假说、活动预算假说、社会因素假说和营养需求假说等基于不同生态、生理角度对性别分离的解释假说。贺兰山岩羊雌雄个体在形态上存在着明显的性别体二型性，且具有典型的社群性特点，雌雄岩羊在社群中的社会地位和繁殖角色都存在显著的差异。然而，贺兰山岩羊在哪些方面存在明显的性别分离？哪些生态因素和生理因素在其性别分离中起到重要的作用？不同的生态因素和生理因素如何对其性别分离产生影响，在不同的假说中如何作用？这些问题都成为深入了解贺兰山岩羊性别分离机制的重要因素。 2010年至2012年，本研究基于有蹄类动物性别分离机制理论体系，结合不同的假说，通过对贺兰山岩羊的性别体二型性形态、取食生境、食性分析、家域范围、社群动态、行为节律等方面的性别差异研究，对岩羊的性别分离机制进行探讨和分析。研究发现: 雌雄岩羊在身体形态和头骨、牙齿形态上存在着比较显著差异性，成为二者存在性别分离的基础。雄性和雌性岩羊的性别体分异度(SD)为1.52，高于有蹄类动物雌雄个体性别分离产生的所需要的性别体分异度阈值（1.2倍），而雄性和雌性岩羊的角长比值为4.03，二者在体形体态上存在显著的性别分离。雌雄岩羊头骨指标方面也存在显著的性别差异，并受到年龄因素的较大影响出现。雄性岩羊的门齿宽度和深度与雌性岩羊存在显著的性别差异和年龄差异，成年雄性岩羊的门齿宽度和深度较大。证实了性别分离的性别体二型性假说和门齿形态假说在岩羊性别分离上起着重要的作用。贺兰山岩羊雌雄个体在非繁殖期内的取食生境存在较高程度的性别分离(SChabitat)，并存在明显的季节性变化:相对于雌性岩羊而言，雄性个体更偏爱于选择稀疏乔木林带、低矮稀疏灌木丛、较低的植被覆盖度、陡峭山坡等生境;而雌性个体不仅多选择浓密的乔木林、灌木丛，而且要求靠近水源，远离人为干扰，具有高隐蔽级或者离裸岩、悬崖较近的生境。对雌雄岩羊生境选择多样性指数、均匀度指数和生态位宽度的研究显示，雄性岩羊在非繁殖期内利用的生境类型较多，均匀度较高，且具有较宽的生态位。非繁殖期期间，调查区域内雌雄岩羊取食植物种类包含17科35种（属），以禾本科、豆科、榆科、蔷薇科、小蘖科植物为主要食物;二者各个季节的食物组成的多样性指数、均匀度指数并无显著差异，但其食物生态位宽度存在很大差异，雄性岩羊在取食生态位宽度上具有更高的水平。食性性别分离指数显示雌雄岩羊的食性存在较高的性别分离，并存在显著的季节性变化的特点。岩羊在取食生境和食性方面存在的显著性别分离，不仅证明了食物选择假说和繁殖策略假说在其性别分离形成中起到较大的作用;也证明了有蹄类动物的食性分离与生境分离存在密切的联系。对贺兰山雌雄岩羊的家域研究表明:雄性岩羊的全年最大活动家域(A-MCP)和非繁殖期最大活动家域(N-MCP)均明显大于雌性岩羊(P＜0.05）;然而，由于资源的可利用性和种群密度等因素影响，二者在全年时间范围和非繁殖期的活动核心区域(KDE)上却无显著差异(P＞0.05）;另外，雄性岩羊的全年最大移动距离(MD)也明显大于雌性岩羊的全年最大移动距离。根据繁殖策略假说和食物选择假说，繁殖期雌性个体由于繁殖和哺育的需要，其活动范围受到较大限制;而雄性不参与抚育后代，受到气候和捕食者的影响相对较小，在栖息地的选择上受到的限制也较小，导致二者在家域活动范围上存在较大的性别分离。对贺兰山岩羊雌雄群体的组成和规模研究显示:岩羊群体平均规模为8.65(±10.07)只，以2～6只个体组成的小群体为主。雌雄性岩羊群体的典型群体规模(TGS)存在显著的差异，雄性群体的规模较大，而雌性群体则常出现母子群等小群体特点;雄性群、雌性群和混合群体数量在全年各月间的相对比例存在明显的差异;混合群体在11月到2月间的比例较高，雄性群体多出现于5月到9月，而雌性群体多出现于6月至10月。在混合群体中，雄性和雌性个体总数的性比为2.07(±1.24)，且群内性比存在明显的季节性差异，除1月、2月和11月外的其他各月间，雄性个体数量在混合群体中都占较大的比例;另外，岩羊社群性别分离系数为0.69(±0.25)，证明雌雄岩羊群体在全年存在明显的性别分离，并且社会分离存在明显的季节性差异。对调查区域内贺兰山岩羊雌雄群体和个体的行为节律的研究结果表明:雌雄岩羊各行为存在显著的季节差异特点，其取食行为在各季节中都占有较高比例;雌雄岩羊在取食行为的分配上存在极其显著的差异，而在运动行为分配上没有显著差异;在昼间行为节律方面，雌雄岩羊均消耗较多的时间用以采食，以及在采食地之间的运动;而雄性岩羊在卧息行为上花费的时间明显多于雌性岩羊。群体行为一致性指数显示，混合群体的行为一致性在冬季繁殖季节达到较高水平，而在夏秋季节达到最低水平;雌、雄单性群体的行为一致性呈现出与混合群体相反的趋势，在冬季繁殖季节达到最低水平，而在夏秋季节达到最高水平。雌雄岩羊群体的行为一致性之间存在显著的差异。收起

关键词 : 岩羊性别分离家域范围社群动态行为节律

6. 贺兰山地区马麝种群现状及保护遗传学研究

[学位论文] 张致荣东北林业大学 2023年博士导师: 刘振生共112页

摘要 : 随着气候变化、城市化等历史进程的不断推进，独特的斑块化生境导致连续分布的种群被分隔形成孤立的局域隔离种群。长期的封闭阻碍种群间个体的迁移和基因交流，导致近亲繁殖和群体间遗传漂变产生，基因流受限制更会加速群体间的遗传分化，继而形成明... 展开随着气候变化、城市化等历史进程的不断推进，独特的斑块化生境导致连续分布的种群被分隔形成孤立的局域隔离种群。长期的封闭阻碍种群间个体的迁移和基因交流，导致近亲繁殖和群体间遗传漂变产生，基因流受限制更会加速群体间的遗传分化，继而形成明显的遗传结构，影响种群进化历史进程。长此以往，种群面临着遗传结构改变，遗传多样性降低，应对突发事件(如疫病)的能力下降，种群数量减少，甚至是局域灭绝的风险。马麝(Moschus chrysogaster)是我国国家Ⅰ级重点保护野生动物，被IUCN列为濒危(EN)物种。作为一种西部高地型物种，现呈斑块状分布于青藏高原及毗邻地区的山地森林中。由于受黄河、城市和沙漠等生态屏障的限制和诸多因素的影响，贺兰山地区分布的马麝种群是典型的孤立种群，分布范围狭窄，种群数量极其稀少，现状不容乐观。因此，亟需摸清和掌握该种群的动态变化和遗传特征，为该濒危物种的拯救保护和管理提供科学参考。于2020年和2021年的11月～5月，采用样线粪堆计数法和红外相机调查法，对贺兰山地区分布的马麝种群数量和分布范围展开外业调查。采集新鲜粪便样本，运用线粒体和微卫星两种标记，结合分子生物学方法对马麝种群的遗传多样性和遗传结构进行分析，评估贺兰山地区马麝种群遗传现状。同时，分析和探讨了该区域马麝潜在的扩散模式。获得的主要研究结果如下: 1.样线粪堆计数法显示贺兰山地区马麝种群数量为174(±45)只，红外相机法估算数量为192(±26)只，均表明该孤立种群数量仍处于历史最低水平，种群恢复乏力。从分布来看，马麝分布于贺兰山中段和南段，呈斑块化，主要分布于西坡的三个区域，即哈拉乌、镇木关和南寺以及甘沟梁周边区域，分布海拔为2 100～3 200 m,分布面积为121.16 km2,仅占贺兰山面积的4.4％。结构方程模型分析显示，马麝种群受到多种因素的影响，内模块路径系数虽未达到显著水平(P＞0.05),但同域分布的岩羊(Pseudois nayaur)、马鹿(Cervus elaphus)、赤狐(Vulpes vulpes)、狗獾(Meles meles)和蓝马鸡(Crossoptilon auritum)等对其影响存在显著正相关(P＜0.05)。 2.基于线粒体标记的马麝种群遗传学研究表明:成功扩增的78份样品来源于6个地理群。线粒体Cyt b序列共测得6个单倍型，单倍型多样性(Hd)为0.051,核苷酸多样性（π)为0.000012。线粒体D-loop序列共得到12个单倍型，单倍型多样性为0.716,核苷酸多样性为0.00156,两者联合序列共检测到单倍型16个，单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.728和0.00100。与其它麝类相比，基于线粒体标记检测发现贺兰山地区马麝的遗传多样性处于较低水平。基于贝叶斯聚类分析、单倍型网络和系统发育树均显示贺兰山地区的马麝各地理群互相穿插，交错分布，未形成显著的谱系地理结构。对三种序列的遗传分化值(Fst)计算和分子方差分析(AMOVA)表明，各地理群间存在不同程度的遗传分化，且大部分遗传分化来源于地理群内部。种群历史动态分析显示，贺兰山地区马麝种群经历过种群扩张历史。 3.基于微卫星标记的马麝种群遗传学研究显示:用于实验的149份粪便样品来源于12个地理群，雌雄性比达1.13。利用10对多态性较高的微卫星位点进行检测，整体的等位基因数（Na）为1.900,有效等位基因数（Ne）为1.549,观测杂合度（Ho）为0.447,期望杂合度（He）为0.297,与其他麝类相比，利用微卫星标记检测到贺兰山地区马麝的遗传多样性较低。共检测出多位点基因型（MLG）85个，基因型多样性较高（0.979）。近交检测结果表明，尽管马麝各地理群性别比例偏差较大，但未发现存在近交现象。主成分判别分析（DAPC）、最小时空网络（MSN）和系统发育树以及聚类分析均显示贺兰山地区马麝未形成特殊的聚类结构，未呈现出明显的谱系地理模式。而遗传分化值和分子方差分析表明各地理群间存在不同水平的遗传分化，且大部分的变异来自于地理群内，同时地理距离与遗传距离之间没有显著相关性。种群历史动态分析显示，整体上贺兰山地区马麝未经历过瓶颈效应，但部分地理群（如ZMG和MDZ）可能存在或及经历过遗传瓶颈效应。 4.贺兰山地区马麝扩散模式探究表明:在空间自相关分析中，与雄性相比，雌性更倾向于扩散。雄性马麝在3.5 km、8 km、11 km和12 km等多个距离等级分别出现了显著的正相关r值，存在显著的空间结构，表现了空间尺度的遗传相似性，而雌性r值正负交替出现，仅在15.5 km和17.5 km距离等级表现出显著的正相关，表明近距离内不存在显著的空间结构。分配检验得出雌性的分配系数（AIc）为负值（-0.997）,具长尾的个体分布于雌性和雄性，但两性间的差异未达到显著水平（Z=-1.963,P=0.050）,结果表明贺兰山地区现存马麝种群可能雌性和雄性个体都会发生扩散。近期扩散事件检测，共发现到4只个体发生了扩散，且均为雌性，扩散距离为6.532～24.301 km,未检测到雄性扩散事件，总体上显示马麝存在偏雌扩散的可能性较大。亲缘关系分析和两性Fst比较均未呈现出明显的扩散模式。综合分析，贺兰山地区马麝雌性和雄性都可能会发生扩散，但偏雌扩散的倾向更大，所得的结果仍需要持续的关注和验证。综上，结果表明贺兰山地区马麝种群数量和遗传多样性均处于较低水平，分布范围狭窄，各地理群间存在一定程度的遗传分化，但未形成明显的谱系地理结构。面对该濒危种群目前如此紧迫的现状，本研究建议实施更为严格的人为管控措施，尤其是加强保护距离景区较近且人为干扰较大的地理群，如冰沟（BG）和雪岭子（XLZ）;尝试开展种质资源保护，建立圈养种群和种质资源库;划定优先保护区域或识别网络，如明确标识地理群青树湾（QSW）和黄土梁子（HTLZ）之间的潜在扩散通道等，切实提高保护和管理质量，以促进种群复壮和稳定发展。收起

关键词 : 马麝种群数量遗传多样性扩散模式物种保护贺兰山地区

7. 基于高通量测序的野外和圈养马麝冬季肠道菌群比较研究

[学位论文] 孙玉姣东北林业大学 2018年博士导师: 刘振生共104页

摘要 : 马麝是国家Ⅰ级重点保护野生动物，由于被持续的过度捕杀和栖息地缩减等因素，越来越濒危。另一方面，高致病率和死亡率一直是该物种人工驯养的重要障碍。马麝属于反刍动物，肠道微生物对其生存具有很大的意义。肠道中存在的微生物群落是物种长期进化... 展开马麝是国家Ⅰ级重点保护野生动物，由于被持续的过度捕杀和栖息地缩减等因素，越来越濒危。另一方面，高致病率和死亡率一直是该物种人工驯养的重要障碍。马麝属于反刍动物，肠道微生物对其生存具有很大的意义。肠道中存在的微生物群落是物种长期进化的结果，与动物的食性、机体免疫、营养需求等关系密切。长期的圈养改变马麝的食物搭配，导致肠道微生物的变化，可能降低其免疫力，使其易发疾病。对野外马麝来说，在食物短缺的冬季，如何从高纤维的食物中吸收更多的营养也是其生存的关键。从野外马麝和圈养马麝肠道菌群的差异出发，探讨不同生存状态下两组马麝肠道菌群的群落结构、多样性和菌群功能等方面的差异;挖掘肠道菌群中的优势菌群、差异菌群并对其相关的代谢通路进行分析。通过对两个马麝种群的肠道菌群进行对比研究帮助获得宿主的营养吸收、抗生素使用情况、易患疾病等诸多方面信息，进而为该珍稀野生动物的保护及其肠道微生物的研究奠定基础。采用高通量测序的技术，对野外和圈养马麝的肠道菌群分别做16S rRNA测序和宏基因组测序分析。研究结果如下: 1.基于16S rRNA测序的野外马麝和圈养马麝冬季肠道菌群结构及差异分析基于16S rRNA测序对肠道微生物进行注释分类，确定了在马麝肠道微生物中丰度最高的10个门。它们在野外马麝(W)和圈养马麝(C)组中的相对丰度分别为:厚壁菌门(Firmicutes:85.27％，59.80％)、拟杆菌门(Bacteroidetes:10.30％，29.23％)、螺旋体门（Spirochaetes:0.11％，2.98％）、变形菌门(Proteobacteria:1.17％，3.14％)、软壁菌门(Tenericutes:1.26％，1.20％)、蓝藻门(Cyanobacteria:0.49％，0.49％)、纤维杆菌门(Fibrobacteres:0.03％，0.30％)、疣微菌门(Verrucomicrobia:0.14％，0.11％)、放线菌门（Actinobacteria:0.61％，0.42％）和广古菌门(Euryarchaeota:0.06％，0.32％)。通过对比发现，两组马麝的肠道菌群在总体结构上相似，厚壁菌门和拟杆菌门均是优势菌门，但在菌种比例上差异显著。作为反映机体营养吸收和能量代谢的重要指标之一，厚壁菌门和拟杆菌门的比例(F/B)在W组显著高于C组(W:8.28，C:2.05)。高比例的厚壁菌种可以帮助机体从食物中吸收更多的营养并造成脂肪沉积。这是野外马麝为适应食物资源贫瘠的冬季而形成的生理机制。马麝肠道菌群中丰度最高的10个属为5-7N15、瘤胃球菌属（Ruminococcus）、梭菌属（Clostridium）、密螺旋体属（Treponema）、罗氏菌属（Roseburia）、拟杆菌属（Bacteroides）、颤螺菌属（Oscillospira）、Anaerostipes、粪球菌属（Coprococcus）和Dorea。其中在两组马麝中相对丰度差异最大的菌属是密螺旋体属。存在于所有马麝粪便样品中的核心菌有:罗氏菌属、粪球菌属、梭菌属、颤螺菌属、Blautia、rc4-4、瘤胃球菌属和5-7N15。除了5-7N15属于拟杆菌门，其余核心属皆属于厚壁菌门。其中大部分的核心菌属都有产生SCFA(short chain fatty acid;短链脂肪酸)的功能。 2.野外和圈养马麝冬季肠道菌群多样性差异分析和显著差异菌种分析通过对野外马麝和圈养马麝的α多样性和β多样性的分析，对两组样品组内和组间各个样品的相似性，样品中所含的细菌的数目、丰度、菌群结构差异和样品多样性的差异做了详细、深入的研究。总体来讲，两组样品存在明显的分离现象，且组间样品差异要比组内样品差异显著。W组内各样品中微生物多样性差异较大，但是总体略低于C组内各样品中微生物多样性。可见，十几年的驯养过程并未显著降低马麝肠道菌群的多样性。通过T-test检验和LEfSe分析组间显著差异菌属发现，两组马麝肠道菌群具有显著差异的菌属在W组中丰度较高的多为厚壁菌门，包括:梭菌属、罗氏菌属、颤螺菌属、Anaerostipes、肠球菌属（Enterococcus）、Dorea、Blautia、双歧杆菌属（Bifidobacterium）和Faecalibacterium。在C组丰度较高的属多属于拟杆菌门和螺旋体门，其中有:密螺旋体属、5-7N15、瘤胃球菌属、拟杆菌属、Paludibacter、普氏菌属（Prevotella）、甲烷短杆菌属（Methanobrevibacter）、考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）、Paraprevotella和希瓦氏菌属(Shewanella)。 3.基于宏基因组测序的野外和圈养马麝冬季肠道菌群功能差异分析基于高通量测序的手段，从代谢通路(KEGG)，同源基因簇(eggNOG)，碳水化合物酶(CAZy)的功能注释三个方面进行马麝肠道菌群的功能分析。基于KEGG的信号通路，统计了野外和圈养马麝各自独有的酶类反应，其中代表野外马麝独有的酶类反应有:K06045(squalene-hopene/tetraprenyl-beta-curcumene cyclase),K01047(secretory phospholipase A2),K00036(glucose-6-phosphate l-dehydrogenase),K00832(aromatic-amino-acid transaminase),K00022(3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase)和K01692(enoyl-CoA hydratase)等。这些酶类主要参与的生物过程包括:萜类化合物和聚酮化合物的代谢，倍半萜类和三萜类生物合成，短链脂肪酸的合成和代谢，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成。据此推测，野外马麝肠道菌群中含有高丰度的与产生SCFA相关的细菌，除了为机体供能以外，也帮助它们抵御一些肠道疾病的发生。碳水化合物酶的注释，共有4883个基因注释到37个糖基转移酶家族(GTs)，涉及到的主要酶类包括纤维素合酶、几丁质合酶、磷酸二醇酯D-甘露糖基转移酶淀粉葡糖基转移酶、透明质酸合酶和几丁质寡糖合酶等。在所有催化糖类酯化反应的碳水化合物酯酶(CEs)中，马麝宏基因组中丰度最高的为CE4，占该家族注释基因数目的32.9％。CE4和CE9在野外马麝的肠道宏基因组中的基因相对丰度均高于圈养马麝组。这两个水解酶家族的主要酶类包括乙酰木聚糖酯酶、壳多糖脱乙酰酶、壳寡糖脱乙酰酶、甲壳素脱乙酰酶和N-乙酰葡糖胺脱乙酰酶，这些酶类均与消化细菌细胞壁的胞壁质、霉菌细胞壁的几丁质、真菌和植物的细胞壁有关。对比食性研究，可以推测，甲壳素酶在野外马麝肠道宏基因组中的高丰度或与食用较多的真菌有关，这一点也印证了食物和肠道菌群功能的相关性。总体来讲，马麝的肠道菌群是食物、生长环境和自身生理特点综合作用的结果。同样，肠道菌群对宿主的营养吸收和能量代谢也发挥着重要的作用。野外马麝肠道菌群高厚壁菌门的结构特点帮助机体从食物中汲取更多的营养，同时产生大量的SCFA，可帮助机体抵抗炎症。另外，植物代谢产生的二级代谢产物如萜类化合物对机体也有重要的保护作用。收起

关键词 : 马麝肠道菌群基因测序菌群多样性碳水化合物酶

8. 贺兰山岩羊（Pseudois nayaur）消化系统形态结构特征及营养适应对策研究

[学位论文] 王继飞东北林业大学 2018年博士导师: 刘振生共87页

摘要 : 岩羊(Pseudois nayaur)为我国Ⅱ级重点保护野生动物。贺兰山为岩羊种群分布的最东缘。本研究以贺兰山地区岩羊以及同域分布的马鹿(Cervus elaphus)、绵羊(Ovis aries)和山羊(Capra aegagrus hircus)为研究对象，通过解剖形态学与营养生态学相结合的方... 展开岩羊(Pseudois nayaur)为我国Ⅱ级重点保护野生动物。贺兰山为岩羊种群分布的最东缘。本研究以贺兰山地区岩羊以及同域分布的马鹿(Cervus elaphus)、绵羊(Ovis aries)和山羊(Capra aegagrus hircus)为研究对象，通过解剖形态学与营养生态学相结合的方法，测量岩羊的复胃、瘤网胃、瓣胃、皱胃、肠道等消化道结构度量参数及季节性变化参数，深入分析岩羊不同季节消化器官形态结构的变化特征，探讨消化道内不同大小食物颗粒的分布和季节性变化规律。同时对岩羊食物营养质量进行测定，分析岩羊摄取食物的营养成分及季节性变化情况，揭示岩羊的营养适应对策。主要研究结果如下: (1)分析岩羊消化道形态及结构特征，结果表明，岩羊复胃组织重为0.78±0.03kg，约占体重的2.44±0.14％，其中瘤网胃组织重最大，占整个胃组织重的80.88±0.45％，其次是瓣胃，占9.77±0.34％，皱胃最小，占9.35±0.42％。复胃组织重与体重呈显著正相关关系(r=0.544，F1,23=9.678，P=0.005)，与年龄也呈显著正相关关系(r=0.709，F1,31=31.385，P＜0.001)，复胃含内容物的重量随年龄增加而显著增加，但复胃组织重占体重比却随年龄增加而显著降低(r=-0.580，F1,22=11.179，P=0.003)。体重仅对瘤网胃的重量有显著影响(r=0.556，F1,23=10.307，P=0.004)，表现为随体重的增加而呈线性增大。复胃含内容物重及瘤网胃、瓣胃的组织重在季节间差异均不显著，瓣胃、皱胃含内容物的重量及皱胃组织重在季节间差异均显著。岩羊消化道食物通道孔径大小依次为:瓣皱口＞网瓣口＞贲门＞回盲口＞幽门，体重仅对瓣皱口和回盲口有显著影响，消化道各食物通道孔径大小在季节间差异不显著。岩羊整体瘤胃粘膜表面扩张系数为2.85±1.37，在瘤胃不同区域，乳突密度、乳突长度和宽度存在显著差异(P＜0.001)。岩羊肠道总长度为22.79±0.26m(n=60)，为体长的26.1±0.5倍(n=26)。小肠约占肠道总长度的73.06±0.29％(n=59)，肠道总长度和各部分的长度在个体、性别和季节间差异不显著。因此，从岩羊的消化道形态结构特征来看，岩羊应属于粗饲者范畴。 (2)比较岩羊与同域分布其他物种消化道结构特征，结果表明:在复胃方面，岩羊与马鹿、绵羊、山羊相比，复胃组织重最小(Mann-WhitneyUtest，Z=-2.907，P=0.004)，且复胃各部分的组织重均显著小于后三者，但岩羊与马鹿复胃的组织重与各自体重相比后，两者之间无显著差异。与山羊相比，复胃组织重及各部位组织重与各自体重相比后均无显著差异。与绵羊相比，岩羊复胃及各部位组织重与各自体重相比后，除皱胃外，均显著小于绵羊;在食物通道孔径方面，岩羊与马鹿相比，两者仅贲门无显著差异(Z=-0.934，P=0.376)，其余食物通道孔径均显著小于马鹿;与山羊相比，二者各食物通道孔径均无显著差异;与绵羊相比，岩羊网瓣口及回盲口更大。在瘤胃整体表面扩张系数上，岩羊与马鹿相比，差异显著(Z=-2.337，P=0.014)，具体到瘤胃不同区域差异性表现不一致。在肠道方面，与马鹿相比，岩羊的肠道总长占体长比例更大(Z=-2.793，P=0.001)，岩羊的小肠和盲肠显著大于马鹿，而小结肠显著小于马鹿;岩羊肠道的总重量及各部分重量占体重比例与马鹿无显著差异。 (3)探究岩羊消化道不同部位不同大小食物颗粒的分布规律，结果表明:粒径x＞2.0mm的大颗粒食物在瘤网胃中比率最高，为27.7±3.03％，从瓣胃开始，所占的比率逐渐减少;粒径1.0mm＜x≤2.0mm的较大颗粒食物在瓣胃中比率最高，为6.17±1.79％;粒径0.425mm＜x≤1.0mm的中型食物颗粒在瘤网胃中比率最低，为2.89±0.77‰显著低于除皱胃以外的其他部位;粒径0.25mm＜x≤0.425mm的小食物颗粒，在瘤网胃中的比率显著低于瓣胃之后的其他部位;粒径在0.125mm＜x≤0.25mm的细小食物颗粒，在各个消化道所占的比率相近。不同粒径的食物颗粒随季节变化而变化，粒径＞2.0mm的大型食物颗粒在岩羊的瘤网胃、小肠和盲肠内的含量在不同季节间差异显著(F=4.44，P=0.04;F=3.95，P=0.04;F=4.47，P=0.03);粒径1.0mm＜x≤2.0mm的较大型食物颗粒，不同季节间仅在瘤网胃和瓣胃之间有显著差异(F=6.69，P=0.02;F=7.02，P=0.01);粒径0.425mm＜x≤1.0mm的中型食物颗粒在瓣胃、小肠和盲肠内的含量随季节变化而变化(F=7.51，P=0.02;F=4.80，P=0.04;F=9.05，P=0.01);粒径0.25mm＜x≤0.425mm的中小型食物颗粒在各季节间差异不显著，瘤网胃内分布较少，而在其他部位分布均匀;粒径0.125mm＜x≤0.25mm精细食物颗粒，各消化道不同器官的分布含量在季节间仅在瓣胃内具有显著差异，夏季的含量(16.05±2.52％)明显高于冬季(6.44±1.45％)。 (4)分析检测岩羊全年取食的22种食物和11只岩羊瘤网胃内食物营养成分，结果表明:22种岩羊主要采食的植物中，粗蛋白含量在冬季金露梅中最高(22.91％)，不同植物粗蛋白含量季节性变化较大;粗脂肪含量在冬季杜松中最高(53.9％)，在季节间差异较显著;无氮浸出物含量约为32.99％～64.03％，蒙古扁桃中含量最高(64.03％)，多数植物无氮浸出物无季节性差异;中性洗涤纤维含量在夏季苔藓植物中最高(78.64％)，且所有植物的中性洗涤纤维夏季的含量均显著高于冬季。在岩羊瘤胃内食物各营养成分含量中，夏季所消化的食物粗蛋白含量均值为14.08±0.03％，高于冬季的含量(12.04±0.89％);粗脂肪的含量也是夏季的含量(35.60±0.20％)略高于冬季的含量(28.80±3.28％);夏季中性洗涤纤维的含量(59.45±0.13％)略低于冬季的含量(63.59±1.99％);而夏季酸性洗涤纤维含量(52.63±0.38％)略高于冬季含量(48.90±1.78％);夏季瘤胃中食物木质素的含量(37.83±0.08％)显著高于冬季(29.95±0.97％);不同季节间中性洗涤纤维的差异较显著，夏季(3.51±0.04％)高于冬季(1.81±0.29％)(P=0.02);而冬季酸性洗涤纤维的含量(3.44±0.44％)显著高于夏季(1.19±0.01％)(P=0.03)。收起

关键词 : 岩羊消化系统食物颗粒分布形态结构营养适应对策

9. 圈养盘羊（Ovis ammon）、摩弗伦羊（Ovis musimon）与岩羊（Pseudois nayaur）肠道菌群比较研究

[学位论文] 金苗东北林业大学 2023年硕士导师: 刘振生共79页

摘要 : 盘羊(Ovis ammon)与岩羊(Pseudois nayaur)均为我国Ⅱ级重点保护野生动物。本实验在圈养的条件下，控制食物、健康个体、季节等因素，通过16S rRNA高通量测序技术对圈养盘羊、摩弗伦羊(Ovis musimon)与岩羊肠道菌群多样性与结构进行分析。肠道菌群对生... 展开盘羊(Ovis ammon)与岩羊(Pseudois nayaur)均为我国Ⅱ级重点保护野生动物。本实验在圈养的条件下，控制食物、健康个体、季节等因素，通过16S rRNA高通量测序技术对圈养盘羊、摩弗伦羊(Ovis musimon)与岩羊肠道菌群多样性与结构进行分析。肠道菌群对生物体的营养吸收、食物消化、免疫反应、疾病预防等数个方面均具有十分重要的意义，本研究通过无损伤取样法对三种圈养羊亚科动物的个体采样分析，为三种目标动物的异地保护提供理论依据，同时也为完善羊亚科动物圈养体系构建基础提供借鉴。研究结果如下: (1)所有样品共包含25个门，48个纲，71个目，163个科和327个属。圈养盘羊、摩弗伦羊与岩羊总共有OTU 1918个，盘羊独有OTU 107个，摩弗伦羊独有OTU 136个，岩羊独有OUT 145个。 (2)季节组中，盘羊、摩弗伦羊与岩羊夏季组在门分类水平上物种丰富度前五中均含厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes),冬季组在门分类水平上物种丰富度前五中均含有变形菌门(Proteobaoteria)、厚壁菌门和拟杆菌门;夏季组的厚壁菌门和拟杆菌门占比高于冬季组，冬季组的变形菌门占比高于夏季组。比较不同季节的肠道菌群多样性发现，Shannon指数、ACE指数、Chao1指数均为夏季大于冬季，Simpson指数均为冬季大于夏季;盘羊雄性夏季组、雄性冬季组之间丰度Chao1均显著(P＜0.05),Ace均不显著(P＞0.05);雌性夏季组、雌性冬季组之间丰度Chao1与Ace均显著(P＜0.05)。摩弗伦羊冬夏季雄性组与雌性组间的丰度Chao1与Ace均显著(P＜0.05)。岩羊冬夏季雄性组与雌性组间的丰度Chao1与Ace均显著(P＜0.05)。在STAMP分析中，盘羊夏季雄性组中有芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、酸杆菌门(Acidobacteria)存在显著差异(P＜0.05);盘羊夏季雌性组中有疣微菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、candidate_division_WPS-2存在显著差异(P＜0.05)。摩弗伦羊夏季雄性组中有拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门、绿弯菌门、互养菌门(Synergistetes)、迷踪菌门(Elusimicrobia)、candidate_division_WPS-2、酸杆菌门存在显著差异(P＜0.05);摩弗伦羊夏季雌性组中有疣微菌门、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门、放线菌门(Actinobacteria)、纤维杆菌门(Fibrobacteres)、酸杆菌门、厚壁菌门(Firmicutes)存在显著差异(P＜0.05);摩弗伦羊冬季雌性组中有变形菌门(Proteobacteria)存在显著差异(P＜0.05)。岩羊夏季雄性组中有浮霉菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、粘胶球形菌门(Lentisphaerae)、Cyanobacteria_Chloroplast、绿弯菌门、厚壁菌门、互养菌门、candidate_division_WPS-2存在显著差异(P＜0.05);岩羊冬季雄性组中有变形菌门存在显著差异(P＜0.05);岩羊夏季雌性组中有硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、厚壁菌门、变形菌门、candidate_division_WPS-2、绿弯菌门、拟杆菌门、酸杆菌门存在显著差异(P＜0.05）;岩羊冬季雌性组中有变形菌门存在显著差异（P＜0.05）。（3）物种组中，盘羊与岩羊门分类水平上丰度占比最高的是厚壁菌门，其次是拟杆菌门，占比达80％以上，这与以往研究中的结果相差不大;在冬季的物种组中，丰度占比最高的是变形菌门，其次是厚壁菌门和拟杆菌门。比较不同物种的肠道菌群多样性发现，除了夏季雌性组，其余组的Shannon指数、Simpson指数均（P＜0.05）差异性显著，且在岩羊冬夏雄性组的Chao1值、Shannon指数均大于盘羊雄性组，冬季盘羊的Shannon指数均为最大，说明岩羊雄性的群落丰富度大于盘羊雄性;夏季岩羊的微生物群落多样性大于盘羊，而在冬季，盘羊的微生物群落多样性大于岩羊。在STAMP分析中，盘羊夏季雄性组的粘胶球形菌门、绿弯菌门存在显著差异（P＜0.05）;岩羊夏季雄性组的疣微菌门存在显著差异（P＜0.05）;盘羊夏季雌性组中的疣微菌门、浮霉菌门、绿弯菌门存在显著差异（P＜0.05）。盘羊冬季雄性组的厚壁菌门、疣微菌门、浮霉菌门、变形菌门存在显著差异（P＜0.05）;岩羊冬季雄性组的酸杆菌门、变形菌门存在显著差异（P＜0.05）;盘羊冬季雌性组的厚壁菌门存在显著差异（P＜0.05）;岩羊冬季雌性组的脱铁杆菌门、变形菌门存在显著差异（P＜0.05）。收起

关键词 : 盘羊摩弗伦羊岩羊肠道菌群高通量测序

10. 贺兰山地区圈养马鹿与岩羊肠道菌群的研究

[学位论文] 孙嘉东北林业大学 2022年硕士导师: 刘振生共78页

摘要 : 阿拉善马鹿与贺兰山岩羊均为我国Ⅱ级重点保护野生动物。本次实验在圈养的条件下，控制食物、健康个体、性别、年龄等因素，通过16S rRNA高通量测序技术对圈养阿拉善马鹿与贺兰山岩羊肠道菌群多样性与结构进行分析。肠道菌群对生物体的营养吸收、食物... 展开阿拉善马鹿与贺兰山岩羊均为我国Ⅱ级重点保护野生动物。本次实验在圈养的条件下，控制食物、健康个体、性别、年龄等因素，通过16S rRNA高通量测序技术对圈养阿拉善马鹿与贺兰山岩羊肠道菌群多样性与结构进行分析。肠道菌群对生物体的营养吸收、食物消化、免疫反应、疾病预防等多个方面均具有十分重要的意义，本研究通过对圈养个体采样分析，为探讨两种目标动物在野外的共存机制提供理论依据，也为完善圈养体系构建基础。研究结果如下：（1）所有样品共注释到25个门，48个纲，71个目，147个科和271个属。圈养阿拉善马鹿与贺兰山岩羊共有OTU2039个，圈养阿拉善马鹿组独有OTU145个，圈养岩羊组独有OTU119个。（2）在圈养年龄组间，阿拉善马鹿和贺兰山岩羊在门分类水平上物种丰富度前五中均含有厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、疣微菌门（Verrucomicrobia），且均为厚壁菌门丰度成体组大于亚成体组。性别组中，圈养阿拉善马鹿各组雌雄样本中丰度最高的两个门为厚壁菌门和拟杆菌门总和占比均达到80%以上，丰度最高的两个目为厚壁菌门下的梭菌目（Clostridiales）和拟杆菌门下的拟杆菌目（Bacteroidales）。物种组中，岩羊与马鹿的雄性组中在门分类水平上，厚壁菌门和拟杆菌门总和占比达80%以上，其中阿拉善马鹿在浮霉菌门（Planctomycetes）存在显著差异（P lt;0.05）；阿拉善马鹿与贺兰山岩羊的雌性组中在门分类水平上，厚壁菌门和拟杆菌门占比达80%以上，贺兰山岩羊在疣微菌门存在显著差异（Plt;0.05）。（3）比较不同年龄组间肠道菌群Alpha多样性发现，圈养阿拉善马鹿各组Chao1与ACE指数丰度均不显著（P gt;0.05），岩羊各组之间Chao1与ACE指数丰度均显著（P lt;0.05），且均为成体大于亚成体。比较不同性别组间肠道菌群多样性发现，圈养阿拉善马鹿各组Shannon和Chao1指数均为雌性大于雄性，Simpson指数为雄性大于雌性，但差异均不显著；岩羊亚成体雌雄组中Chao1和ACE指数均为雌性大于雄性，且差异显著（Plt;0.05）；在Beta分析中。比较不同物种组间肠道菌群多样性发现，圈养阿拉善马鹿与贺兰山岩羊在雄性中，仅有ACE指数具有显著差异（P lt;0.05）；在雌性组中ACE和Chao1指数均具有显著差异（Plt;0.05）；群落丰富度均为岩羊大于马鹿。（4）门分类水平下在STAMP分析中，物种组雄性成体阿拉善马鹿的浮霉菌门存在显著差异(Plt;0.05)；雌性成体阿拉善马鹿与贺兰山岩羊组中，贺兰山岩羊在疣微菌门、Candidatus_Saccharibacteria存在显著差异(P lt;0.05)；性别组中成体马鹿样品中仅有雌性组Candidatus Saccaribacteria存在显著差异(P lt;0.05)；亚成体马鹿样品中雄性组绿弯菌门（Chloroflexi）和脱铁杆菌门（Deferribacteres）存在显著差异(P lt;0.05)。贺兰山岩羊在雌性组中绿弯菌门存在显著差异(P lt;0.05)；亚成体组中不同性别中放线菌门（Actinobacteria）、纤维杆菌门（Fibrobacteres），在雄性中表现出显著差异；糖化细菌门Candidatus_Saccharibacteria、Candidate_Division_WPS-2、unclassified_Bacteria，在雌性中表现出显著差异。收起

关键词 : 阿拉善马鹿贺兰山岩羊圈养模式肠道菌群