曾经濒临灭绝的羚羊的基因组根据宾夕法尼亚州立大学研究人员的一项新研究，一只鸟显示出广泛的近亲繁殖迹象。由于近亲繁殖会对生存和繁殖产生负面影响，因此研究结果可以指导育种ntinuing有限公司保护科特兰莺的努力，其数量仍然依赖于广泛的管理。这项新研究发表在该杂志上“不应用，也表明遗传信息是如何但近亲繁殖可用于生育考虑到从濒危物种名单中删除的物种。

　　科特兰林莺也被称为杰克松林莺，因为它们的繁殖栖息地仅限于密歇根州的小杰克松森林。由于栖息地受到威胁，这个物种在20世纪70年代几乎灭绝，而褐头牛鹂在其他鸟类（包括莺）的巢穴中产卵，从而转移了雏鸟的资源，从而加剧了种群数量的下降。根据1973年的《濒危物种法》，科特兰莺被列为濒危物种。由于几十年来密集的、有针对性的管理，科特兰的莺的数量已经恢复。研究人员表示，该物种于2019年被“除名”——不再被认为是濒危物种，尽管管理工作对它们的生存仍然至关重要。

　　宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物学研究生、该论文的第一作者安娜María Calderón说：“当任何种群经历一个繁殖个体很少的时期，也就是所谓的‘瓶颈’，总是有近亲繁殖的机会，这可能导致后代的存活率降低。”“2019年将科特兰莺摘牌的决定参考了一项研究，该研究没有发现近亲繁殖的有力证据，但当时可用的测试分辨率不是很高。我们使用最新的测序技术来更清楚地了解这些鸣禽的遗传多样性和近亲繁殖的潜力。”

　　和其他动物一样，鸟类从父母身上各获得一份基因组拷贝。一些基因变异会对动物的生存或繁殖成功产生负面影响。当基因相似的个体交配时，从父母双方获得相同的潜在有害变异的可能性会随着近亲繁殖而增加。

　　以前对遗传多样性的测试——比如摘牌决定中提到的那些测试——通常集中在基因组上一组被称为微卫星的特定标记上，这只提供了部分信息。然而，测序技术的进步现在允许对多个个体的整个基因组进行廉价的分析。

　　“如果你把基因组想象成一部描绘生命蓝图的电影，那么使用微卫星就像试图从六张快照中获得情节，而对整个基因组进行测序就像观看一整部4k分辨率的电影，”宾夕法尼亚州立大学生物学职业发展教授、该研究小组的联合负责人大卫·托斯说。“从整个基因组测序中可以获得更多的信息，现代技术使这种分析成为可能。”

　　研究人员对科特兰莺的全基因组进行了测序，作为比较，他们还对两种密切相关的物种进行了全基因组测序，这两种物种的种群数量一直保持在很大和稳定的水平，即连帽莺和美洲红尾莺。该团队专门研究了一种称为“纯合子运行”的近亲繁殖方法。

　　当从动物的父母那里获得的遗传信息与从父母那里获得的信息相同时，基因组上的一个特定点被称为纯合子。纯合子序列（ROH）是长而相连的纯合子序列，有时长度达基因字母表的数百万个字母。特别长的ROH表明携带它们的个体是最近近亲繁殖的产物，当基因相似的个体交配时，因此更有可能传递相同的遗传信息。更少和更短的间隔表明一个人的父母是远亲。

　　宾夕法尼亚州立大学生物学助理教授、该研究小组的另一位联合负责人扎克瑞·斯皮耶希说：“纯合子序列让我们对过去有了一个独特的了解，可以作为人群基因组健康状况的一个指标。”“例如，长寿与其他物种在第一年的存活率有关。ROH还可以标记潜在的有害基因变异，这在考虑保护鸟类时可能很有用。”

　　研究人员在科特兰莺身上发现了异常长的ROH，这表明该物种最近的近亲繁殖以前没有发现过。此外，他们在嘉德兰莺身上发现了许多小型到中型的ROH，而两种近亲几乎没有。

　　托伊斯说：“科特兰莺和它们最近的近亲之间的对比再明显不过了，后者没有经历过任何人口瓶颈。”“我们在连帽莺或美洲红尾莺中没有发现近亲繁殖的证据，相比之下，科特兰莺的近亲繁殖水平几乎超出了图表。”我们还发现了潜在破坏性基因变异的高频率。这让我们清楚地了解了鸣禽的人口统计历史如何塑造它们的遗传多样性。”

　　研究人员注意到，他们取样的科特兰莺似乎没有任何身体畸形。然而，他们说近亲繁殖可能在他们没有观察到的生命阶段表现出来，例如在发育或迁徙的能量密集型任务期间，或者影响它们繁殖成功的方面，例如它们下多少蛋或孵出多少蛋。根据Toews的说法，继续监测这些鸟类以澄清近亲繁殖的影响对未来的保护工作至关重要。

　　Calderón说：“这个物种的一个悬而未决的问题是，科特兰莺的数量是否一直很小，或者是否曾经很大，然后崩溃了。”“实际上，我们可以使用ROH来回顾过去，使用重组率（基因组交换信息的一种方式）来估计某些遗传信息组合出现的时间。由此可以看出，这些鸟类的短ROH中的大部分DNA片段起源于1874年至1954年之间，大部分在已知瓶颈之前。这表明科特兰莺的种群规模可能一直很小。考虑到这些鸟类对幼小的jackpine森林的高度特异性，这是有道理的。”

　　将这些结果与自20世纪40年代以来收集的有关该物种分布和丰度的信息进行比较，可以深入了解塑造这些鸟类基因组的事件。例如，研究人员在1940年至1981年之间确定了长卢武铉中许多DNA片段的起源。这与20世纪40年代初开始的突然人口崩溃是一致的，因为这个瓶颈将导致更多、更长的ROH。研究人员还计划对博物馆样本（包括早在19世纪末收集的鸟类）的基因组进行测序，以提供有关基因重要事件的额外背景。

　　Calderón说：“虽然科特兰的莺被誉为保护的成功案例，但它们是高度近亲繁殖的，并且具有高频率的潜在破坏性基因变异，这可能会影响它们的生存能力。”“我们的工作是一个重要的例子，说明基因健康的衡量方式可能与简单的人口数量不同。在评估种群恢复和做出保护决定时，这两者都需要考虑。”