鳄蜥种群演化历史及其濒危的遗传机制

In the context of global change, endangered reptiles are vulnerable to environmental changes and are thus facing high risk of extinction. However, studies on conservation biology of these species lag behind. Currently, at the forefront of this discipline, conservation genetics enables us to explore the evolution history of endangered species, and its endangered process and mechanisms, to reveal those key factors involved in species endangerment. Such kinds of work are extremely important for the conservation of endangered species. In this project, we will conduct studies of phylogenomics and population genomics in the crocodile lizard (Shinisaurus crocodilurus), a national first-class protected animal. Based on whole genome resequencing technology, we will analyze the systematic evolution and the history of endangered process of the lizard. We will further identify the effects of climate change and human activities on genetic pattern and population dynamics since the Quaternary, and analyze and the genetic diversity and evolutionary potential of the crocodile lizards. Taken together, we aim to uncover the endangered genetic mechanism of the crocodile lizard and provide a robust scientific basis for the development of conservation planning for this endangered species.

在全球变化背景下，濒危爬行动物易受环境变化威胁而面临较大的灭绝风险，但是其保护生物学研究相对滞后。当前，作为学科前沿，保护基因组学可深入探讨濒危物种的演化历史及其濒危的过程与机制，进而揭示物种致危的关键因素，对保护濒危物种具有重要意义。本项目开展国家一级保护动物——鳄蜥(Shinisaurus crocodilurus)的系统基因组学和种群基因组学研究，基于全基因组重测序技术，分析鳄蜥系统演化格局的形成，解析其濒危的历史过程；探讨第四纪以来气候变化与人类活动情况对其遗传格局和种群动态的影响，阐明鳄蜥的遗传多样性演变与进化潜能。据此，本研究旨在揭示鳄蜥濒危的遗传机制，为制定鳄蜥的保护规划提供坚实的科学依据。

尽管爬行动物的灭绝速率处于脊椎动物的最前列，但其受到的保护关注却远远低于其他脊椎动物类群。尤其是在全球气候变化的背景下，濒危爬行动物对环境变化极为敏感，因而在全球变化背景下面临着更大的灭绝风险。因此，关注爬行动物的研究和保护，特别是其中的濒危物种，显得尤为迫切。. 鳄蜥是有鳞目鳄蜥科唯一现存物种，为我国 I 级保护动物。本项目以鳄蜥现存的4个种群为研究对象，基于全基因组重测序技术，开展其系统基因组学和种群基因组学研究，旨在探索鳄蜥种群的演化历史以及其濒危的遗传机制。. 通过群体基因组分析，本项目揭示了4个遗传上不同的保护单元在有效群体规模和遗传多样性都急剧下降。通过对种群间的相对遗传负荷进行比较和基因组模拟后发现，尽管近亲繁殖通常会增加遗传负担，但在这个残余物种的种群收缩期间，严重有害的等位基因被有效地清除了。然而尽管有了最初的清除，本项目模拟结果也预测，在长期的瓶颈下严重有害的等位基因将逐渐积累。因此，本项目旨在强调，在鳄蜥和其他濒危物种种群保护工作中，保持最小种群容量和增加功能性遗传多样性的重要性。 . 本项目阐明了我国濒危保护动物鳄蜥的演化历史及其濒危过程，解析了鳄蜥种群的遗传多样性格局，确定了鳄蜥重要的保护单元，并通过对鳄蜥不同种群中有害突变的清除的研究，阐明了遗传清除在小种群长期生存过程中的作用，为制定鳄蜥的保护规划以及其它濒危动物的遗传多样性保护提供重要参考。