華南虎種群的遺傳學(xué)研究表明，現(xiàn)存華南虎種群的遺傳多樣性處于中等水平，具有較好的種群恢復(fù)潛力。

華南虎種群希望猶存。

◎?qū)嵙?xí)記者 李詔宇

“鋸牙鉤爪利如鋒，一嘯寒生萬壑風(fēng)。”自古以來，虎尤其是華南虎因其威猛的外表和蘊(yùn)含的深厚文化意蘊(yùn)而深受中國人的喜愛和關(guān)注。

然而近百年來，隨著棲息地的破壞和盜獵的影響，華南虎在中國幾乎絕跡，野外難尋虎蹤。所幸，由于保護(hù)得及時(shí)，華南虎得以在動(dòng)物園人工養(yǎng)殖的環(huán)境中繁衍生息，沒有步里海虎、巴厘虎、爪哇虎的后塵。

國虎幸存絕非“天佑”，在這背后，其實(shí)是數(shù)十年來動(dòng)物保護(hù)工作者的不懈努力。

前不久，一個(gè)與華南虎有關(guān)的好消息傳來：中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所博士生涂小龍、廣州動(dòng)物園（廣州市野生動(dòng)物研究中心）正高級獸醫(yī)師陳武等研究人員，對來自4家主要?jiǎng)游飯@的29只華南虎進(jìn)行了基因組測序。研究表明，經(jīng)過將近30年的努力和科學(xué)管理，華南虎種群中仍然保持著適度水平的遺傳多樣性，甚至出現(xiàn)了兩個(gè)遺傳上差異明顯的“家族”。4月18日，相關(guān)論文發(fā)表于《BMC生物學(xué)》。

專家認(rèn)為，此研究表明華南虎的保護(hù)或?qū)⒂瓉硇碌氖锕狻Ｖ灰獣r(shí)機(jī)成熟，虎嘯山林可期。

華南虎種群恢復(fù)潛力較好

作為唯一獨(dú)產(chǎn)于我國的虎亞種，華南虎曾廣泛分布于廣東、湖南、江西、廣西等地。20世紀(jì)50年代，我國華南虎數(shù)量還有數(shù)千只之多，甚至一度在某些地區(qū)形成了所謂“虎患”。

“虎患”從根本上講是人虎爭地引起的沖突。在歷史上，這種沖突便存在。民間廣為流傳的“典韋逐虎過澗”“武松打虎”等傳說故事，就是這種沖突的體現(xiàn)。只不過隨著近百年來人口的迅速膨脹和生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，人虎沖突愈演愈烈。最終，由人類用地?cái)U(kuò)張引起的棲息地喪失以及獵殺行為，導(dǎo)致華南虎在野外存活較少。

“目前國內(nèi)動(dòng)物園中有200多只圈養(yǎng)華南虎，都是貴陽黔靈公園中來自貴州省的1雄虎2雌虎和上海動(dòng)物園中來自貴州省的1雄虎1雌虎及來自福建省的1雌虎的后代。”論文共同第一作者、廣州動(dòng)物園（廣州市野生動(dòng)物研究中心）博士王晨對記者說。

既然現(xiàn)存的圈養(yǎng)華南虎是6只個(gè)體的后裔，人們不禁憂慮：華南虎是否和獵豹等大型貓科動(dòng)物一樣，已經(jīng)陷入因極度近親繁殖種群難以存續(xù)的境地？“此次研究表明，這種情況并不存在。”論文共同通訊作者涂小龍表示。

涂小龍介紹，在此次研究中，研究人員利用高通量測序技術(shù)，組裝出了染色體水平的高質(zhì)量華南虎參考基因組，為今后對華南虎基因的功能研究與遺傳保護(hù)提供了重要的依據(jù)。

“利用組裝好的參考基因組，我們對29只圈養(yǎng)華南虎進(jìn)行了全基因組重測序，并結(jié)合網(wǎng)上已有的蘇門答臘虎、東北虎、孟加拉虎等6個(gè)虎亞種40余個(gè)個(gè)體的基因組數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得知華南虎的遺傳多樣性在這些亞種中并非最低的。”涂小龍說，“我們通過群體遺傳結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存圈養(yǎng)華南虎種群中存在兩個(gè)‘家族’，即上海系和貴陽系。我們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前華南虎種群中幾乎不含有其它虎亞種的血緣，這說明在過去幾十年來，圈養(yǎng)華南虎種群得到了相當(dāng)成功的保護(hù)。”

涂小龍進(jìn)一步指出，華南虎基因組中純合區(qū)域的總體水平較高，這種高度近交的現(xiàn)象應(yīng)該是近60年來6只圈養(yǎng)華南虎近交產(chǎn)生的結(jié)果。“然而，與其余5個(gè)虎亞種的數(shù)據(jù)相比，華南虎基因組中的高、中兩種有害突變的純合子比例明顯低于其它虎亞種，這表明華南虎的基因組正在經(jīng)歷清除高、中兩種有害突變純合子遺傳負(fù)荷的過程。”涂小龍說，“通俗地講，盡管近親繁殖的情況客觀上存在，但華南虎的基因組正在頑強(qiáng)地‘自愈’，且成效十分顯著。”

華南虎種群的遺傳學(xué)研究表明，現(xiàn)存華南虎種群的遺傳多樣性處于中等水平，具有較好的種群恢復(fù)潛力。

華南虎種群希望猶存。

科技助力華南虎保護(hù)工作

研究顯示，目前華南虎僅有上海系和貴陽系兩個(gè)主要的“家族”，這個(gè)結(jié)論是如何得出的？

王晨介紹，研究人員利用全基因組中的SNP位點(diǎn)進(jìn)行群體遺傳結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹和Admixture軟件分析均顯示，當(dāng)前圈養(yǎng)華南虎種群分成兩個(gè)分支（上海系和貴陽系兩個(gè)祖先遺傳背景）以及兼具兩個(gè)遺傳背景的混合個(gè)體。此研究揭開了現(xiàn)存圈養(yǎng)華南虎兩大“家族”之謎。

“由于圈養(yǎng)華南虎祖先數(shù)量過少，即使中國動(dòng)物園協(xié)會(huì)華南虎CCP（一級管理項(xiàng)目）工作組建立了圈養(yǎng)華南虎的合作繁育機(jī)制，圈養(yǎng)華南虎群體間繁育種質(zhì)的交流仍然比較有限。數(shù)十年來，經(jīng)過遺傳漂變，華南虎的兩大‘家族’隨之自然形成。”王晨表示，“基于研究結(jié)論，我們應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)兩個(gè)華南虎群體的遺傳交流，避免小種群內(nèi)更高的近交，最大程度維持華南虎的種群遺傳多樣性。”

除了利用傳統(tǒng)的繁育控制手段提高遺傳多樣性之外，近年來，基因編輯和輻照、誘變藥物等新興科技手段同樣引起了人們的關(guān)注。那么，這些手段是否可行？

在中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員賴良學(xué)看來，答案顯然是否定的。“采用上述手段來改變?nèi)A南虎的基因序列，從而達(dá)到提高多樣性的目的，有理論上的可行性，但總體上還是行不通。”賴良學(xué)表示，“輻照、誘變藥物對動(dòng)物基因的改變是隨機(jī)的、不可控制的，可能誘導(dǎo)出不正常的表型，反而會(huì)對瀕危動(dòng)物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此不適合在瀕危動(dòng)物上實(shí)施；就基因編輯而言，目前的技術(shù)水平需要大量華南虎的受精卵和代孕母虎才能進(jìn)行，這就要求受試動(dòng)物有一定的種群規(guī)模，不可能適用于僅有兩百余只的華南虎。”

賴良學(xué)說，盡管上述手段不太可行，但其他科技手段可以有效助力華南虎保護(hù)。“例如，通過誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)，我們可以將華南虎成熟的體細(xì)胞誘導(dǎo)成干細(xì)胞，然后利用干細(xì)胞的多能性，讓其分化為精子或卵子，從而提高華南虎的繁殖能力。”賴良學(xué)說，“我們曾與廣州動(dòng)物園合作開展過相關(guān)研究，但仍有許多技術(shù)細(xì)節(jié)尚待探索。”

多方協(xié)力讓華南虎“虎虎生威”

論文共同通訊作者陳武介紹，中國動(dòng)物園協(xié)會(huì)早在20世紀(jì)八九十年代就充分意識到華南虎搶救性保護(hù)的必要性，并于1995年成立了華南虎保護(hù)協(xié)調(diào)委員會(huì)。該委員會(huì)將散落在全國各個(gè)動(dòng)物園的華南虎當(dāng)成一個(gè)種群來管理，統(tǒng)一調(diào)配種源開展合作繁育，避免近親繁殖。此后，委員會(huì)還建立了華南虎的譜系簿，對華南虎進(jìn)行科學(xué)配對管理，并在中國動(dòng)物園協(xié)會(huì)的協(xié)調(diào)組織下，開展了華南虎精液評估、華南虎人工哺育技術(shù)、華南虎基因污染個(gè)體鑒定、華南虎重要疫病防控等研究工作，解決了一系列圈養(yǎng)繁育上的重大問題。有關(guān)部門還篩選了部分優(yōu)秀華南虎個(gè)體，先后送到了福建省梅花山和南非等地開展野化訓(xùn)練工作，并取得了一定進(jìn)展。

“通過幾代人的艱苦奮斗，華南虎種群規(guī)模終于從6只發(fā)展到了200多只。”陳武欣慰地說，“本次研究證實(shí)此前華南虎種群遺傳管理卓有成效。”

陳武表示，在華南虎的搶救性保護(hù)工作中，還有很多問題需要攻關(guān)和克服。

“毋庸諱言，在華南虎搶救性保護(hù)的60年當(dāng)中，盡管我們做出很大的成績。但種群中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近交衰退的問題，例如較低的幼崽存活率。”陳武說，“我們需要對華南虎基因組中一些純合致死的隱性基因和突變速率進(jìn)行分析研究，進(jìn)而更好地闡明華南虎近交衰退的機(jī)制，并在基因?qū)用婢珳?zhǔn)地指導(dǎo)繁殖配對，促進(jìn)華南虎的保護(hù)管理。”

專家一致認(rèn)為，應(yīng)該建立華南虎種質(zhì)資源庫，構(gòu)建華南虎基因組圖譜，以更加全面地保存和記錄華南虎的遺傳信息。

“此外，通過建立個(gè)體基因組數(shù)據(jù)庫，我們可以科學(xué)地進(jìn)行健康管理、疾病預(yù)防和育種指導(dǎo)。”涂小龍指出。

陳武認(rèn)為，一個(gè)連續(xù)、面積廣闊且資源充足的原生態(tài)棲息地生境對華南虎的生存至關(guān)重要。棲息地生境的恢復(fù)是野外種群復(fù)壯的關(guān)鍵要素。因此，要保護(hù)好華南虎，首先要保護(hù)好其賴以生存的自然環(huán)境。

“我們?nèi)︷B(yǎng)華南虎的最大目標(biāo)是為野外種群提供優(yōu)質(zhì)種源。一方面，我們要加強(qiáng)華南虎疾病的防控，保障華南虎種群的健康；另一方面，我們要加強(qiáng)華南虎種群的管理，保障華南虎種群永續(xù)發(fā)展；最重要的是，社會(huì)和公眾應(yīng)該充分認(rèn)識到華南虎保護(hù)對于生態(tài)文明建設(shè)和生物多樣性保護(hù)的重要意義，加強(qiáng)資金、設(shè)施、人才資源的投入，進(jìn)一步完善管理措施，特別是加強(qiáng)華南虎個(gè)體的移動(dòng)管理，為保育機(jī)構(gòu)之間適齡華南虎的合作繁育提供便利。”陳武說，“我相信，在各方的共同努力下，華南虎一定會(huì)迎來更加美好的明天！”