民勤荒漠区子午沙鼠的婚配制度及其神经内分泌基础研究

Mating system is an evolutionarily stable strategy of dealing with pair bonds, which is important for the control of harmful animals, especially for monogamous and polygamous species. The midday gerbil (Meriones meridianus) distributed in the desert is one of the harmful rodents in animal-breeding and agriculture, and is one of the host in nature focus of plague. According to our early research, the midday gerbil was mild in disposition, appeared close pair bonds and high levels of paternal behaviors. However the mating system in midday gerbil is still unclear. In this study, we aim to explore their family group structure and genetic relationship of familiar members in wild midday gerbil population, then to characterize the partner preference behavior, resident-intruder selective aggression behavior and paternal behavior in lab, to detect the neurogenesis in relative brain zone, furthermore to explore the expression pattern of the dopamine, oxytocin receptors and vasopressin receptors among the midday gerbils, the monogamous mongolian gerbils (Meriones Unguiculataus) and the polygamous great gerbils(Rhombomys opimus). In this study we will choose the methods of entrance capture, microsatellite marker, behavioral observe, Immuno-histochemical study and Westen-blot for the investigation of the mating system and underlying neuroendocrine basis in gerbils. In all, the results of this study would contribute to the identification of the mating system in midday gerbils, enrich the neurobiology information of mating system, help the control of gerbils in wild population, furthermore to provide guidance for plague control.

婚配制度是动物处理配偶关系的一种稳定的行为策略，对于单配制和一雄多雌制有害动物的不育控制有重要价值。子午沙鼠为分布于荒漠地区的农牧业害鼠，也是鼠疫疫源地的自然宿主。前期研究发现，该鼠性情温和，配偶关系亲密，呈现单配制物种特征，然而其婚配体系尚缺乏系统研究。本项目利用洞口活捕和微卫星分子标记手段，对子午沙鼠自然种群的家群结构及其成员亲缘关系进行研究；采用行为学观察和免疫组化的方法，对子午沙鼠的配偶偏好行为、陌生鼠入侵防御行为和父本育幼行为等婚配制度相关社会行为及其相关脑区神经元再生进行研究；采用免疫组化和Westen-blot技术方法，对子午沙鼠、长爪沙鼠（单配制鼠种）和大沙鼠（多配制鼠种）调控社会行为相关脑区催产素受体和加压素受体的表达以及多巴胺的合成进行研究，综合分析从而确定子午沙鼠的婚配制度，丰富婚配制度相关神经生物学理论，为子午沙鼠种群数量的控制提供指导，进而为鼠害防控提供参考。

婚配制度是长期进化形成的一种稳定的繁殖策略，对于单配制和一雄多雌制有害动物的不育控制有重要意义。子午沙鼠为分布于荒漠地区的农牧业害鼠，也是鼠疫疫源地的自然宿主。前期研究发现，该鼠性情温和，配偶关系亲密，亲本育幼行为较高，然而其婚配体系尚缺乏系统研究。本项目利用洞口活捕和微卫星分子标记手段、行为学观察、免疫组化的方法、Westen-blot等技术方法，对子午沙鼠是婚配制度进行了较系统的研究。结果表明，1）子午沙鼠微卫星DNA的多态性较高，可以用于亲缘关系研究；2）2018年和2019年共捕获子午沙鼠141只，其中雌性63只，雄性78只，雌雄比：0.8:1；3）在2018年抓获的沙鼠中，共鉴定出9对母子关系，11对父子关系，涉及10个家系26只个体；4）在2019年的沙鼠中，共鉴定出20对母子关系，19对父子关系，涉及19个家系48只个体；5）分子微卫星结果表明，民勤荒漠区的子午沙鼠呈现出3种遗传性婚配制度，以单配制为主，分别是单配制20组、一雄多雌5组、一雌多雄4组；6）雄性子午沙鼠的体重、体长和尾长显著高于雌性，表现出典型的性二型差异；7）配对3天和10天后，雌雄子午沙鼠均选择性的偏好于配偶鼠，选择性的攻击陌生异性鼠；8）子午沙鼠幼仔表现出了单配制物种的高水平超声；9）子午沙鼠和大沙鼠PVN和SON的OT-IR、PVN的AVP-IR、PVN、MPOA，VTA的TH-IR神经元数目均显著少于长爪沙鼠，但子午沙鼠和大沙鼠的差异不显著；SN的TH-IR神经元数目在三种沙鼠间均无显著差异；10）在配偶关系形成过程中，多巴胺1型受体在雌性子午沙鼠的伏隔核（NAc），雄性内侧视前区（mPFC）和尾状壳核(CP)增加；多巴胺2型受体在雌性CP和腹侧被该区（VTA）增加，在雄性mPFC、NAc、CP、VTA和黑质（SN）的增加，呈现出两性差异。综上，本研究表明民勤荒漠区子午沙鼠呈现储单配制特征。