用基因组学拯救美洲狮

来自美洲狮（又称美洲狮）的基因组已经产生了关于如何鼓励这种引人注目的猫科动物的基因多样性并促进它们的健康和生存的见解。

美洲狮美洲狮或美洲豹曾经广泛分布，但现在主要分布在北美西部和中南美洲大部分地区的低人口密度地区，其中许多濒临灭绝。

“栖息地破碎化导致彪马种群变小和孤立，”来自美国圣克鲁斯的加利福尼亚大学的Megan Supple解释道。

“因此，许多人正在经历近亲繁殖，这可能导致生殖异常，从而降低人群的适应性。”

柔顺和大型研究团队，包括Nedda Saremi和霍华德休斯医学研究所研究员贝丝·夏皮罗（Beth Shapiro）也来自加州大学圣克鲁斯分校（Santa Cruz），因此着手利用基因组测序来预测潜在保护措施的结果。

前期研究研究发现，佛罗里达州南部的一小群美洲狮——也被称为美洲狮或美洲豹——已经成为危险的近亲繁殖体，导致心脏穿孔、尾巴扭结、睾丸缺失和精子畸形等缺陷，威胁到它们的健康和生殖。

为了解决这一问题，1995年从西德克萨斯州引进了8只雌性美洲狮，成功地改善了种群的健康状况，使其体型从30只增至120多只，翻了四番。

但现有的技术只能让以前的研究人员分析散布在基因组中的DNA的小快照。这无法检测到长时间的相同基因，从而可以更精确地测量近亲繁殖以及近亲繁殖的最新程度。{建议的百分比为9461%}

应用现代技术，福莱普和同事们对20世纪90年代以来从不同地理位置采集的10只美洲狮的血液进行了全基因组测序，这些地点包括加利福尼亚州北部和南部、黄石国家公园、佛罗里达州的大沼泽地和大柏树国家保护区以及巴西东部。

这些分析使研究小组能够识别历史和现代事件，包括人口结构、祖先和不同群体中最近的近亲繁殖报道在杂志上自然传播.

“全基因组测序数据集使我们能够研究各种各样的研究问题，”Supple解释道，“即使这些问题可能在不同的时间尺度上。”

在种群生存能力方面，对生活在洛杉矶101高速公路两侧的两只美洲狮的数据分析显示，每个样本都有明显的近亲繁殖迹象。然而，美洲狮基因组中降低多样性的区域是不同的。

研究人员说，这是个好消息，因为拟议中的连接两个种群的野生动物天桥将有助于恢复丢失的遗传多样性。

通过易位打捞上来的佛罗里达州人口后代的DNA序列揭示了一个更令人不安的画面。

“通过观察大沼泽地个体的基因组，我们看到了严重近亲繁殖的迹象，”阿弗莱说。易位的积极作用在种群中是短暂的，这可能是易位到小种群的一个特征

但她补充说，新的遗传物质通过野生动物走廊定期流入种群，可能会缓冲长期近亲繁殖的负面影响。

“野生动物天桥，或其他重新开放景观连接的方式，是解决小型孤立种群近亲繁殖问题的好办法，因为它们能够重复基因流事件。”

柔顺指出，重新开放景观连通性对佛罗里达美洲豹来说并不是一个可行的解决方案，因为它们离德克萨斯州的近亲太远了。

她说，尽管在1995年成功地进行了易位，但监测种群是至关重要的，因为研究结果表明，近亲繁殖在未来可能会再次发生——保持领先地位很重要。

夏皮罗解释说，一旦具有相同拷贝的DNA积累足够长的时间，近亲繁殖的影响就会突然发生——这不是一个缓慢而渐进的过程。

她说：“最大的收获是易位起了作用，但由于它们继续近亲繁殖，光会熄灭。”。

这项研究为帮助保护工作提供了希望。

夏皮罗说：“这是第一次以这种方式使用整个基因组。”他指出，这项工作可以停止近亲繁殖，有助于防止整个种群灭绝。

“通过比较人群和个体，”萨雷米说，“我们可以在考虑易位候选人时做出更明智的选择。

“希望我们能对候选物种应用类似的方法，以便更好地为保护工作提供信息。”