美洲红鹳（Phoenicopterus ruber）的空间和时间群体基因组学

《Ornithological Applications》：Spatial and temporal population genomics of Phoenicopterus ruber (American Flamingo)

美国火烈鸟种群恢复中遗传多样性动态与基因流动分析揭示佛罗里达种群恢复缓慢但加勒比地区种群遗传结构相似，且人工种群遗传多样性更高，为再引入提供依据。

　　

摘要

了解遗传多样性和连通性随时间的变化模式对于规划灭绝种群的恢复至关重要。然而，由于种群通常在数量大幅减少后才会被评估，这些信息并不总是能够及时获得。Phoenicopterus ruber（美洲火烈鸟）为研究局部灭绝事件如何影响恢复中的种群的遗传多样性和遗传结构提供了理想的机会。Phoenicopterus ruber在整个19世纪都受到狩猎和栖息地丧失的严重威胁，导致佛罗里达种群在20世纪初彻底灭绝。尽管该物种具有较高的迁徙能力，并且加勒比地区存在附近的种群，但佛罗里达种群至今仍未实现显著恢复。在这项研究中，我们在其分布范围内对P. ruber进行了采样，利用博物馆收藏的历史样本以及野生和圈养个体的全基因组测序数据，来估计遗传多样性、重建基因流并评估种群结构的变化。我们发现所有研究种群的核苷酸多样性随时间增加，而杂合度下降，这可能表明存在定向选择或潜在的种群结构变化。火烈鸟的种群结构并未受到灭绝事件的影响，无论是现代样本还是历史样本都显示出混合遗传的特征，但南部加勒比种群与其他地区的种群可能存在一定差异。圈养种群相比野生种群具有更高的多样性，并且与野生种群没有显著差异，因此这些种群有可能成为重新引入项目的候选来源。本研究强调了博物馆收藏和全基因组测序在P. ruber保护和管理中的重要作用，尤其是在其曾经灭绝的分布区域内。

通俗摘要

• 在过去的一个世纪里，Phoenicopterus ruber（美洲火烈鸟）面临狩猎和栖息地破坏的严重威胁，导致种群数量持续减少。

• 美国佛罗里达的火烈鸟种群数量几乎降为零，恢复进程十分缓慢。

• 我们利用现代、历史以及圈养繁殖的火烈鸟的基因组数据来评估当前种群状况并探讨各种恢复策略。

• 加勒比地区的火烈鸟种群之间以及野生种群与圈养繁殖的火烈鸟之间在遗传上几乎没有差异。

• 受种群数量下降影响最严重的地区也经历了最显著的遗传多样性丧失。

• 火烈鸟是一种重要的文化和生态物种，但目前对其在种群减少后的恢复情况知之甚少。

• 我们的研究揭示了种群数量下降的后果，并提出了有助于恢复的有效策略。