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珠江口水域是我国现存中华白海豚栖息数量最多的水域,估计有1300头左右。但是,由于受人为因素和环境污染等原因,每年都有中华白海豚意外致死。本研究收集了2003年至2006年间珠江口水域搁浅死亡的中华白海豚,对其进行系统解剖、制作剥制标本和骨骼标本。本研究评估了中华白海豚体内微量元素污染情况;研究了中华白海豚的遗传多样性并分析不同群体的种群遗传结构,为加强中华白海豚种群遗传管理,制定有效的保护政策提供科学依据。
本研究测量了珠江口水域(珠海市)12头中华白海豚体内砷(As)、钡(Ba)、镉(Cd)、钴(Co)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(zn)、汞(Hg)10种微量元素含量。分析结果显示:受试样品中含量最高的元素是Zn,Cu、Hg次之,As、Ba、Cd、Pb含量较低,Co、Cr、Ni含量最低;含量较高的组织器官是肝脏和肾脏,其余各组织器官中的微量元素含量分布不尽相同。珠江口水域中华白海豚对不同微量元素的富集系数(CF)相差很大,Hg最大,达到41862.1,依次为Zn、Cd、Cu、Pb、As、Cr最小,仅为121.3。根据Kenaga的观点,本研究提出珠江口水域中华白海豚对水体中的Hg、Zn、Cd、Cu、Pb、As等具有潜在的富集作用,但不同的微量元素有不同的积累特点,Hg、As、Cd、Pb的积累主要受食物链逐级积累的影响,Co、Cr、Ni的积累主要受生物体自身生理特点的影响,而Cu、Zn则受两者的影响。与文献报道的中国其它水域中华白海豚体内微量元素含量进行比较,发现珠江口水域的As、Pb比厦门港和广西北海的都要高,广西北海的Hg、Cd(除肌肉中低于珠江口)含量全部明显高于其它2个海域,Zn、Cu在三个水域中没有明显的分布差异。评价了珠江口水域中华白海豚体内微量元素污染程度,认为珠江口水域中华白海豚受到一定程度的As、Hg、Cd、Pb污染,不存在Co、Cr、Cu、Ni、Zn污染,但中华白海豚体内Ba含量应引起关注。
成功扩增了35头中华白海豚长约447 bp的12S rRNA序列片断和43头中华白海豚长约568 bp的16S rRNA序列片断。在12S rRNA序列中,发现了5个变异位点,定义了2个单倍型,其单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.161±0.079和0.00182±0.00089;在2个12S rRNA单倍型中,单倍型A是最常见的,除了厦门群体的XM02、XM05和XM06是单倍型B之外,其余全部都是单倍型A。在16S rRNA基因中,发现了2个变异位点,定义了2个单倍型,其单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.136±0.068和0.00048±0.00024;除了厦门群体的XM02、XM05和IXM06是单倍型B之外,其余39个个体都是单倍型A。根据mtDNA 12S和16S rRNA的变异情况,中性突变假说在中国水域的中华白海豚群体得不到验证。分析了12S和16S rRNA序列四种碱基组成,发现存在明显的偏向性,AT含量明显高于GC含量(p<0.05)。发现中华白海豚mtDNA 12S和16S rRNA的基因突变方式均是转换,说明中华白海豚种内的分化程度很低,目前还没有形成种内分化。而通过计算3个种群间的遗传分化程度,发现基于mtDNA 12S和16S rRNA统计获得的Fst和φst均未达到统计学显著水平,也表明中华白海豚3个群体之间并没有产生显著的种内分化。
构建了海豚科线粒体DNA 12S和16S rRNA的系统发生NJ和UPGMA树,结果都显示中华白海豚的12S rRNA 2个单倍型A、B聚类在一起,与真海豚(Delphinusaetphis)、宽吻海豚(Tursiops truncatus)距离最近;16S rRNA的单倍型A与宽吻海豚聚类在一起,单倍型B则与真海豚聚类,而且它们之间都只有较低的bootstrap值区别开来。海豚科内,每个物种都与江豚区别开来,除了虎鲸(Orcinusorca)和伪虎鲸(.Pseudorca crassidens)的12S rRNA外,每个物种的12S和16S rRNA序列都只有较低的bootstrap值(>50﹪)区分于其它物种的相应序列。另外,按传统分类学认为,广西北海海域存在包括中华白海豚、黄氏海豚、印度洋白海豚3种白海豚属动物。但分子系统分析结果显示:广西北海海域的标本均属同一个物种。分子系统学研究显示:中华白海豚在海豚科中的分类地位,并不是按照传统分类学认为的接近于Sotalia、Steno,而是更接近于同样分布于热带亚热带海域的Delphinus、Tursiops、.Stenella等海豚属。