華南虎種群的遺傳學(xué)研究表明,，現(xiàn)存華南虎種群的遺傳多樣性處于中等水平,，具有較好的種群恢復(fù)潛力。

華南虎種群希望猶存,。

◎?qū)嵙?xí)記者 李詔宇

“鋸牙鉤爪利如鋒,，一嘯寒生萬壑風(fēng)?！弊怨乓詠?，虎尤其是華南虎因其威猛的外表和蘊含的深厚文化意蘊而深受中國人的喜愛和關(guān)注。

然而近百年來,，隨著棲息地的破壞和盜獵的影響,，華南虎在中國幾乎絕跡，野外難尋虎蹤,。所幸,，由于保護(hù)得及時，華南虎得以在動物園人工養(yǎng)殖的環(huán)境中繁衍生息,，沒有步里?；ⅰ屠寤?、爪哇虎的后塵,。

國虎幸存絕非“天佑”，在這背后,，其實是數(shù)十年來動物保護(hù)工作者的不懈努力,。

前不久,，一個與華南虎有關(guān)的好消息傳來：中國科學(xué)院昆明動物研究所博士生涂小龍、廣州動物園(廣州市野生動物研究中心)正高級獸醫(yī)師陳武等研究人員,，對來自4家主要動物園的29只華南虎進(jìn)行了基因組測序。研究表明,，經(jīng)過將近30年的努力和科學(xué)管理,，華南虎種群中仍然保持著適度水平的遺傳多樣性，甚至出現(xiàn)了兩個遺傳上差異明顯的“家族”,。4月18日,，相關(guān)論文發(fā)表于《BMC生物學(xué)》。

專家認(rèn)為,，此研究表明華南虎的保護(hù)或?qū)⒂瓉硇碌氖锕?。只要時機成熟，虎嘯山林可期,。

華南虎種群恢復(fù)潛力較好

作為唯一獨產(chǎn)于我國的虎亞種,，華南虎曾廣泛分布于廣東、湖南,、江西,、廣西等地。20世紀(jì)50年代,，我國華南虎數(shù)量還有數(shù)千只之多,，甚至一度在某些地區(qū)形成了所謂“虎患”。

“虎患”從根本上講是人虎爭地引起的沖突,。在歷史上,，這種沖突便存在。民間廣為流傳的“典韋逐虎過澗”“武松打虎”等傳說故事,，就是這種沖突的體現(xiàn),。只不過隨著近百年來人口的迅速膨脹和生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，人虎沖突愈演愈烈,。最終,，由人類用地擴張引起的棲息地喪失以及獵殺行為，導(dǎo)致華南虎在野外存活較少,。

“目前國內(nèi)動物園中有200多只圈養(yǎng)華南虎,，都是貴陽黔靈公園中來自貴州省的1雄虎2雌虎和上海動物園中來自貴州省的1雄虎1雌虎及來自福建省的1雌虎的后代?！闭撐墓餐谝蛔髡?、廣州動物園(廣州市野生動物研究中心)博士王晨對記者說。

既然現(xiàn)存的圈養(yǎng)華南虎是6只個體的后裔,，人們不禁憂慮：華南虎是否和獵豹等大型貓科動物一樣,，已經(jīng)陷入因極度近親繁殖種群難以存續(xù)的境地,？“此次研究表明，這種情況并不存在,?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡咄啃↓埍硎尽?/p>

涂小龍介紹,，在此次研究中,，研究人員利用高通量測序技術(shù)，組裝出了染色體水平的高質(zhì)量華南虎參考基因組,，為今后對華南虎基因的功能研究與遺傳保護(hù)提供了重要的依據(jù),。

“利用組裝好的參考基因組，我們對29只圈養(yǎng)華南虎進(jìn)行了全基因組重測序,，并結(jié)合網(wǎng)上已有的蘇門答臘虎,、東北虎、孟加拉虎等6個虎亞種40余個個體的基因組數(shù)據(jù),，通過計算得知華南虎的遺傳多樣性在這些亞種中并非最低的,。”涂小龍說,，“我們通過群體遺傳結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),，現(xiàn)存圈養(yǎng)華南虎種群中存在兩個'家族’，即上海系和貴陽系,。我們還發(fā)現(xiàn),，當(dāng)前華南虎種群中幾乎不含有其它虎亞種的血緣，這說明在過去幾十年來,，圈養(yǎng)華南虎種群得到了相當(dāng)成功的保護(hù),。”

涂小龍進(jìn)一步指出,，華南虎基因組中純合區(qū)域的總體水平較高,，這種高度近交的現(xiàn)象應(yīng)該是近60年來6只圈養(yǎng)華南虎近交產(chǎn)生的結(jié)果?！叭欢?，與其余5個虎亞種的數(shù)據(jù)相比，華南虎基因組中的高,、中兩種有害突變的純合子比例明顯低于其它虎亞種,，這表明華南虎的基因組正在經(jīng)歷清除高、中兩種有害突變純合子遺傳負(fù)荷的過程,?！蓖啃↓堈f，“通俗地講，盡管近親繁殖的情況客觀上存在,，但華南虎的基因組正在頑強地'自愈’,，且成效十分顯著?！?/p>

華南虎種群的遺傳學(xué)研究表明,，現(xiàn)存華南虎種群的遺傳多樣性處于中等水平，具有較好的種群恢復(fù)潛力,。

華南虎種群希望猶存,。

科技助力華南虎保護(hù)工作

研究顯示，目前華南虎僅有上海系和貴陽系兩個主要的“家族”,，這個結(jié)論是如何得出的？

王晨介紹,，研究人員利用全基因組中的SNP位點進(jìn)行群體遺傳結(jié)構(gòu)分析,，發(fā)現(xiàn)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹和Admixture軟件分析均顯示，當(dāng)前圈養(yǎng)華南虎種群分成兩個分支(上海系和貴陽系兩個祖先遺傳背景)以及兼具兩個遺傳背景的混合個體,。此研究揭開了現(xiàn)存圈養(yǎng)華南虎兩大“家族”之謎,。

“由于圈養(yǎng)華南虎祖先數(shù)量過少，即使中國動物園協(xié)會華南虎CCP(一級管理項目)工作組建立了圈養(yǎng)華南虎的合作繁育機制,，圈養(yǎng)華南虎群體間繁育種質(zhì)的交流仍然比較有限,。數(shù)十年來，經(jīng)過遺傳漂變,，華南虎的兩大'家族’隨之自然形成,。”王晨表示,，“基于研究結(jié)論,，我們應(yīng)該進(jìn)一步加強兩個華南虎群體的遺傳交流，避免小種群內(nèi)更高的近交,，最大程度維持華南虎的種群遺傳多樣性,。”

除了利用傳統(tǒng)的繁育控制手段提高遺傳多樣性之外,，近年來,，基因編輯和輻照,、誘變藥物等新興科技手段同樣引起了人們的關(guān)注,。那么，這些手段是否可行,？

在中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員賴良學(xué)看來,，答案顯然是否定的,。“采用上述手段來改變?nèi)A南虎的基因序列,，從而達(dá)到提高多樣性的目的,，有理論上的可行性,，但總體上還是行不通?！辟嚵紝W(xué)表示,，“輻照、誘變藥物對動物基因的改變是隨機的,、不可控制的,，可能誘導(dǎo)出不正常的表型，反而會對瀕危動物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,，因此不適合在瀕危動物上實施,；就基因編輯而言，目前的技術(shù)水平需要大量華南虎的受精卵和代孕母虎才能進(jìn)行,，這就要求受試動物有一定的種群規(guī)模,，不可能適用于僅有兩百余只的華南虎?！?/p>

賴良學(xué)說,，盡管上述手段不太可行，但其他科技手段可以有效助力華南虎保護(hù),?！袄纾ㄟ^誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù),，我們可以將華南虎成熟的體細(xì)胞誘導(dǎo)成干細(xì)胞,，然后利用干細(xì)胞的多能性，讓其分化為精子或卵子,，從而提高華南虎的繁殖能力,。”賴良學(xué)說,，“我們曾與廣州動物園合作開展過相關(guān)研究,，但仍有許多技術(shù)細(xì)節(jié)尚待探索?！?/p>

多方協(xié)力讓華南虎“虎虎生威”

論文共同通訊作者陳武介紹,，中國動物園協(xié)會早在20世紀(jì)八九十年代就充分意識到華南虎搶救性保護(hù)的必要性，并于1995年成立了華南虎保護(hù)協(xié)調(diào)委員會,。該委員會將散落在全國各個動物園的華南虎當(dāng)成一個種群來管理,，統(tǒng)一調(diào)配種源開展合作繁育，避免近親繁殖,。此后,，委員會還建立了華南虎的譜系簿，對華南虎進(jìn)行科學(xué)配對管理，并在中國動物園協(xié)會的協(xié)調(diào)組織下,，開展了華南虎精液評估,、華南虎人工哺育技術(shù)、華南虎基因污染個體鑒定,、華南虎重要疫病防控等研究工作,，解決了一系列圈養(yǎng)繁育上的重大問題。有關(guān)部門還篩選了部分優(yōu)秀華南虎個體,，先后送到了福建省梅花山和南非等地開展野化訓(xùn)練工作,，并取得了一定進(jìn)展。

“通過幾代人的艱苦奮斗,，華南虎種群規(guī)模終于從6只發(fā)展到了200多只,。”陳武欣慰地說,，“本次研究證實此前華南虎種群遺傳管理卓有成效,。”

陳武表示,，在華南虎的搶救性保護(hù)工作中，還有很多問題需要攻關(guān)和克服,。

“毋庸諱言,，在華南虎搶救性保護(hù)的60年當(dāng)中，盡管我們做出很大的成績,。但種群中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近交衰退的問題,，例如較低的幼崽存活率?！标愇湔f,，“我們需要對華南虎基因組中一些純合致死的隱性基因和突變速率進(jìn)行分析研究，進(jìn)而更好地闡明華南虎近交衰退的機制,，并在基因?qū)用婢珳?zhǔn)地指導(dǎo)繁殖配對,，促進(jìn)華南虎的保護(hù)管理?！?/p>

專家一致認(rèn)為,，應(yīng)該建立華南虎種質(zhì)資源庫，構(gòu)建華南虎基因組圖譜,，以更加全面地保存和記錄華南虎的遺傳信息,。

“此外，通過建立個體基因組數(shù)據(jù)庫,，我們可以科學(xué)地進(jìn)行健康管理,、疾病預(yù)防和育種指導(dǎo)。”涂小龍指出,。

陳武認(rèn)為,，一個連續(xù)、面積廣闊且資源充足的原生態(tài)棲息地生境對華南虎的生存至關(guān)重要,。棲息地生境的恢復(fù)是野外種群復(fù)壯的關(guān)鍵要素,。因此，要保護(hù)好華南虎,，首先要保護(hù)好其賴以生存的自然環(huán)境,。

“我們?nèi)︷B(yǎng)華南虎的最大目標(biāo)是為野外種群提供優(yōu)質(zhì)種源。一方面,，我們要加強華南虎疾病的防控,，保障華南虎種群的健康；另一方面,，我們要加強華南虎種群的管理,，保障華南虎種群永續(xù)發(fā)展；最重要的是,，社會和公眾應(yīng)該充分認(rèn)識到華南虎保護(hù)對于生態(tài)文明建設(shè)和生物多樣性保護(hù)的重要意義,，加強資金、設(shè)施,、人才資源的投入,，進(jìn)一步完善管理措施，特別是加強華南虎個體的移動管理,，為保育機構(gòu)之間適齡華南虎的合作繁育提供便利,。”陳武說,，“我相信,，在各方的共同努力下，華南虎一定會迎來更加美好的明天,！”（科技日報）