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Molecular Biology and Evolution|于黎研究员与匡卫民助理研究员团队首次构建滇金丝猴迄今最精细的遗传结构和演化历史助力其精准保护

发布日期:2026-04-18

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近日,云南大学生命科学学院于黎研究员和匡卫民助理研究员利用靶向捕获测序技术,从滇金丝猴粪便样本中获得大规模种群基因组数据,开展了群体遗传和景观遗传学分析,揭示了滇金丝猴隔离种群未被认知的新亚群结构,厘清了其演化历史,为其制度保护策略提供了关键科学依据。同时,该研究也为粪便基因组学在濒危物种保护研究中的应用提供了新范式。相关研究成果以“Genome-wide SNP data reveals hidden hierarchic population structure and demographic history of endangered black-and-white snub-nosed monkeys (Rhinopithecus bieti)”为题,于2026417日发表在国际期刊Molecular Biology and EvolutionJCR一区,5-IF: 11.9)。原文链接:https://doi.org/10.1093/molbev/msag104

滇金丝猴(Rhinopithecus bieit,又名黑白仰鼻猴)是我国西南地区高海拔森林的特有濒危非人灵长类动物,其种群数量已从1990年前的不足1500只增长至2010年后的3500只以上。然而,该物种依然面临着严峻的栖息地破碎化和人类活动干扰,目前至少有20个孤立猴群(图1a),且缺乏大规模种群基因组学和景观遗传学研究。本研究首次利用大规模粪便样本和靶向捕获测序技术,对309个个体进行了全基因组范围SNP数据分析。本研究鉴定出5个具有明显地理隔离的遗传种群,包括西南、东南、中部、中北部、北部种群,并发现了先前未被识别的新亚群结构,这些亚种群主要与人类活动改造景观中的隔离相关(图1b)。景观遗传学分析揭示道路网络和人类聚居点是阻碍遗传连通性的主要屏障(图1c)。遗传多样性分布格局显示,在中部区域最高,向周边递减,反映了历史和近期形成的隔离屏障(图1d)。通过种群历史模拟分析推断表明:该物种可能起源于西南地区,并在约12.8-8.2万年前逐步向北扩散,这可能与晚更新世以来的温暖期气候驱动相关,促进了种群扩散,随后由于局部避难所导致种群分化;主要亚种群在约610-120年前分化,可能源于人类开发利用;约300年前经历急剧衰退,导致极低的有效种群大小(图1ef)。东南种群和中北部种群的混合起源历史揭示了其在促进基因流动中的关键作用。历史上的高连通性栖息地与当前严重的破碎化形成鲜明对比,尤其是在南部地区;这种持续的生境适宜性差异表明,有限的历史栖息地连通性可能促进了南部与中部/北部种群间的遗传分化。


1. 滇金丝猴遗传结构和群体历史研究。a)滇金丝猴种群分布及数量的历史调查;(b)群体结构分析;(c)基于景观遗传学分析识别出的遗传阻碍;(d)遗传多样性空间分布;(e)近期群体动态历史分析;(f)基于群体历史模拟的起源及扩散历史分析,以及生态位模拟分析。


基于大规模种群基因组学和景观遗传学研究,本研究提出以下保护管理策略:(1)重新划定保护管理单元:建议划分为5个独立的保护单元,强调优先加强保护单元内部栖息地连通性,在核心栖息地与高密度种群间建立生态廊道,以维持各保护单元内的遗传多样性和基因流,避免人工迁移风险;(2)鉴定优先保护单元:鉴于西南种群代表独特但脆弱的进化谱系,遗传多样性低且不可替代;同时面临最严重的人类活动压力、栖息地破碎化及气候变化威胁。需对其优先采取针对性保护,防止独特遗传谱系丧失;(3)严控低连通性区域的人类活动:在遗传连通性受限地区,需审慎评估道路、基础设施建设等活动影响,防止小种群进一步隔离,并通过针对性措施改善局部连通性;(4)提高有效种群大小:建议促进各世代有效迁移,增强基因流,有利于种群复壮;(5)实施长期遗传多样性监测与廊道建设:定期监测遗传动态。此外,针对道路和聚居点等主要屏障,应追踪猴群迁移,规划生态廊道,优化土地利用,避免在核心区新建道路,必要时迁移聚居点,以恢复种群连通性。

总之,本研究通过对覆盖现存野生滇金丝猴超80%的猴群进行群体基因组学和景观遗传学分析,首次构建了迄今为止最精细的滇金丝猴种群遗传结构,重新厘定了保护管理单元、优先级,并提出了针对性保护建议。研究结果为濒危滇金丝猴的种群遗传现状和演化历史提供了关键见解,为其保护提供了重要科学依据,同时展示了粪便基因组学在濒危物种研究中的巨大应用潜力。

云南大学生命科学学院于黎研究员和匡卫民助理研究员为论文的共同通讯作者,已毕业博士研究生李依恬(现就职于昆明学院)、博士研究生徐志茹、硕士研究生姜颖莉为论文的共同第一作者,硕士研究生陈明林、李圆、刘帆、骆佳,以及本科生冯加超参与了此工作。本研究得到了科技部国家重点研发计划(2023YFF1304800)、云南省国际联合实验室项目(202403AP140011)、云南省兴滇英才支持计划项目、国家自然科学基金项目(3192500632260133)、云南省教育厅科学研究基金项目(2024Y016)、云南大学教育基金会捐赠项目的资助。本研究还得到阿拉善SEE生态协会的支持,在此谨致谢忱。感谢领克生物(昆明)科技有限公司为本研究提供的高通量测序服务。感谢曙光(合肥)先进计算中心提供的计算服务。

云南大学生命科学学院于黎研究员团队长期致力于濒危滇金丝猴的适应性演化与保护遗传学研究,取得了一系列重要成果。团队参与编撰的《滇金丝猴保护绿皮书》,是我国首次对滇金丝猴种群数量与遗传多样性开展全境同步动态监测的系统性成果,填补了该物种全境动态监测领域科学基础数据的空白。此外,团队牵头制定了云南省首批野生动物保护分子技术标准(共3项),实现了云南省野生动物保护管理领域地方标准化工作的突破。团队还研发并获得了4项国家发明专利,涵盖金丝猴个体识别、亲缘鉴定及遗传档案构建等方面,为金丝猴及其他濒危动物的遗传多样性监测、放归个体筛选、栖息地廊道规划及种群遗传管理等提供了关键技术支撑,具有重要的保护实践意义。



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