基于主要组织相容性复合体（MHC）的红隼配偶选择研究

Mate choice is the determinant factor that affecting fitness gained from reproduction in animals. The effects of mate choice on individual fitness can be reflected by direct benefits and indirect benefits. Nowadays, studies on mate choice in birds focused mostly on direct benefits and the male morphological traits that influencing female choice; nevertheless, the studying on mate choice at gene level and indirect benefits of mate choice is under starting phase. We selected the Common Kestrel，a bird species with reversed sexual size dimorphism,as target species in the project. We would conduct study on the major histocompatibility complex genes based mate choice in th species by using micro and macro methods. We would associate the male morphological and behavioural traits with genetic quality by foucusing mainly on MHC genes analysis with microsatellite loci as supplement. By doing so, we aim to analyse the relationships among the mate choice, male traits and genetic to determine the pattern of mate choice in the Common Kestrel, to reveal the reconginzing mechanism for mate quality in female kestrels, to explore whether female breeding experience influencing the genetic quality of selected mates, to evoluate the effects of mate quality on individual's reproductive success and offspring genetic heterozygosity. Results of the project would be helpful in clarifying the complicated sexual selection and its evolutionary mechanism in birds, and be helpful in enriching the theories of animal sexual selection; also results of the project may be applied in protecting rare and endangered birds.

配偶选择是影响动物繁殖适合度的决定性因素,对个体适合度的影响体现在直接受益和间接受益两方面。目前鸟类配偶选择研究关注最多的是影响雌性选择的雄性形态特征和直接受益，而基因水平的配偶选择和间接受益研究尚处于起步阶段。本项目选择具有反性别二态性鸟类红隼为研究对象，采用微观和宏观相结合的方法开展基于MHC基因的红隼配偶选择研究。研究以MHC基因分析为主，微卫星分析为辅，将红隼的形态和行为特征与基因质量相关联，分析配偶选择-雄性特征-基因三者关系，确定红隼配偶选择的具体模式，揭示雌性红隼对配偶质量的识别机制，探讨雌性繁殖经验是否影响所选配偶的基因质量，明确配偶质量对红隼个体繁殖成功和子代杂合性的影响。研究结果有助于阐明鸟类复杂的性选择行为及其进化机制，对丰富动物性选择相关理论具有一定理论价值，同时对珍稀濒危鸟类保护也具有一定的应用价值。

项目组采用宏观和微观相结合的方法，从形态、行为、MHC基因多样性和遗传杂合度等方面分析了红隼的配偶选择模式及配偶选择对子代MHC基因多样性和遗传杂合度的影响。共获取30个繁殖对的形态数据和血液样品、23巢行为监测数据和雏鸟样品。研究发现：红隼雌雄配偶间的身体质量指标和骨骼指标呈显著正相关，说明雌性个体越大所选择的雄性配偶越大；雄性的递食能力受体重和身体质量影响；领域防御强度与喙长显著相关；个体越大的雌性孵化期坐巢时间越长。雄性的递食投入和领域防御强度影响雌性孵化期的坐巢投入，但对雌性的领域防御强度无显著影响；雌性的坐巢时长随雄性的递食频次增加和领域防御强度增强而增长；雌性红隼的领域防御强度随性别二态性指数（D.I.喙长）增大而增强。基于微卫星的亲缘关系分析表明红隼配偶间的亲缘关系多较远，近亲繁殖现象不明显；配对雌雄红隼的遗传杂合度差异不显著，且二者呈正相关趋势，说明雌性对雄性的遗传杂合度可能存在选择，体型大小可能反应了遗传杂合度水平。红隼配偶选择可能与MHC基因多样性有关，因为雌性倾向选择与自身MHC多样性相似的雄性作为配偶。子代杂合度与双亲均呈显著正相关，与杂合度较高雌性选择杂合度较高雄性作为配偶的结果一致，但子代MHC基因多样性与双亲无显著相关性。红隼存在一雄二雌配对繁殖行为，占监测繁殖巢的7.7%（3/39）；一雄二雌的雄鸟体型较一雄一雌的偏小，配对较晚雌性小于配对早的雌性；一雄二雌的雄性总递食次数明显高一雄一雌的雄性，但对每个巢递食均少于一雄一雌的雄性，向配对较晚雌性递食次数少于配对早的雌性；配对较晚雌性坐巢时长少于配对早的雌性；一雄二雌的两个雌性亲缘关系较种群随机配对的亲缘关系更近。此外，项目开展了红隼及其近缘类群和夜行性猛禽视觉适应的分子进化机制研究。依托项目培养2名本科生、2名硕士和3名博士；发表论文5篇，接收1篇，其中SCI论文4篇；投稿在审论文1篇。