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基于DNA宏条形码技术的中华穿山甲食物组成与季节性变化

日期:2024-04-17来源:本站

动物食性研究是动物生态学的基础内容之一,是野生动物保护与管理的重要依据。食性研究可以反映动物对食物资源的利用,直观地了解其食物组成、季节性变化、与被捕食者之间的关系等,为评估物种生存状况和生态系统功能提供基础资料,是濒危动物保护和资源动物管理的关注热点。

中华穿山甲(Manis pentadactyla),隶属于鳞甲目鲮鲤科穿山甲属(Manis),在我国主要分布于长江以南地区,营地下穴居生活,食性高度特化,主食几丁质丰富的白蚁类和蚂蚁类昆虫,因人为干扰、非法贸易、栖息地丧失等原因种群数量急剧下降。有研究发现,每只中华穿山甲能够保护 16.67 hm2 森林免遭白蚁类昆虫危害;中华穿山甲的洞穴能够为多种动物提供居住地与觅食场等资源,这些研究表明中华穿山甲对维持生态系统平衡起到关键作用。

目前针对中华穿山甲的食性研究多基于对洞穴残留物、粪便、肠道与胃内容物的观察分析,这些研究在某种程度上能反映中华穿山甲的食物组成,但由于方法和样本数量受限,研究结果缺乏系统性。近几十年来分子生物学飞速发展,推动了高通量测序和 DNA 宏条形码技术广泛应用于野生动物食性分析领域,与传统方法相比,其优势明显。因此我们使用采集于湿季(4-9 月,n=4)、干季(10月-翌年1月,n=6)的野外粪便样本,基于高通量测序和 DNA 宏条形码技术,开展了中华穿山甲的食物组成及其季节性变化研究。

研究结果显示:(1)本次测序共获得有效序列 478706 条,有效 OUT 597 个,其中 37.35%、40.54%、8.54%、10.39%、3.18%的 OTU 分别鉴定到纲、目、科、属、种水平。(2)中华穿山甲的食物由14目17科17属18种的猎物组成,主要为蜚蠊目,占全部序列的 81.11%。(3)α 多样性与 β 多样性的分析结果显示,中华穿山甲食物丰富度在干、湿季节间无显著差异,但食物组成存在显著差异。(4)蚁类的分析结果显示,湿季,中华穿山甲采食白蚁类(目、科、属、种水平相对序列丰度 RRA:RRA=32.14%、40.48%、44.38%、44.48%)与蚂蚁类(RRA=40.41%、49.73%、54.61%、55.30%)相对均衡,干季基本仅捕食白蚁类(RRA=87.95%、90.07%、89.88%、99.95%);土白蚁属(Odontotermes)为中华穿山甲干季的主要食物组成,盲切叶蚁属(Carebara)与大头蚁属(Pheidole)为中华穿山甲湿季的主要食物组成。综上所述,中华穿山甲的猎物以白蚁类与蚂蚁类为主,且存在季节性变化。

本研究结果以《投注app》为题在《投注app》上发表。

文章链接: http://link.cnki.net/urlid/21.1148.Q.20240318.1243.004

图1 中华穿山甲食物组成(A)相对出现频率和(B)相对序列丰度在(a)目、(b)科、(c)属、(d)种水平的分布

图2 中华穿山甲食物组成的季节性差异,包括(A)α多样性、(B)β多样性(95%置信区间)、(C)组内与组间相似性(ANOSIM,Bray-Curtis距离)

图3 中华穿山甲采食蚁类的季节性差异,包括(A)干、湿季蚁类在(a)目、(b)科、(c)属、(d)种水平的相对序列丰度,以及(B)食物序列丰度的LEfSe分析结果