美國(guó)鼠兔是一種可愛(ài)的小動(dòng)物，圓滾滾，萌萌噠，人稱美國(guó)皮卡丘。由于它們對(duì)高溫非常敏感，故棲息在又高又冷的山區(qū)，而隨著氣候變暖，它們逐漸向更高的山區(qū)遷徙。這就為鼠兔的研究帶來(lái)了難題。
對(duì)于這個(gè)瀕危物種，研究人員不能采取強(qiáng)硬的手段來(lái)捕獲，而只能依靠非侵入性采集的樣本，比如毛發(fā)或糞便中的DNA。由于這些樣本中只含有少量的DNA，新一代測(cè)序技術(shù)是否適用，這可是個(gè)問(wèn)題。
研究人員利用非侵入性的陷阱，從華盛頓州的北瀑布國(guó)家公園采集了12只鼠兔的毛發(fā)樣本。研究人員稱，這些樣本的平均起始DNA濃度為0.55 ng/μl，而有些樣本的DNA量甚至低于1 ng。
他們采用nextRAD基因分型技術(shù)從美國(guó)鼠兔的樣本中收集SNP數(shù)據(jù)。這種Nextera tagmentation技術(shù)來(lái)自Illumina，它以轉(zhuǎn)座酶為基礎(chǔ)，同時(shí)完成DNA的片段化和接頭的添加，大大減少了所需的DNA起始量。他們從每個(gè)樣本中平均獲得1,863,634個(gè)測(cè)序讀取。
為了確保這些DNA來(lái)自鼠兔，他們將測(cè)序讀取定位回鼠兔基因組，發(fā)現(xiàn)16個(gè)樣本的相當(dāng)一部分讀取對(duì)應(yīng)了其他的小型哺乳動(dòng)物，還有2個(gè)與人類匹配，1個(gè)來(lái)自玉米。
在其余67個(gè)樣本中，研究人員發(fā)現(xiàn)了3,803個(gè)SNP，而異常值檢測(cè)發(fā)現(xiàn)37個(gè)位點(diǎn)在一個(gè)樣帶，18個(gè)在另一個(gè)樣帶。其中5個(gè)位點(diǎn)與已知功能的基因相關(guān)，包括ROR2基因，它參與了骨骼和神經(jīng)發(fā)育以及細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞極性；HEPHL1基因，它似乎是鐵氧化酶；以及TMX4，一種跨膜蛋白。
研究人員指出，多態(tài)性位點(diǎn)的比例隨采樣點(diǎn)的不同而變化。與海拔中等和較高的點(diǎn)相比，在海拔較低的點(diǎn)采集的樣本也有著較少的多態(tài)性位點(diǎn)。他們認(rèn)為，樣帶上的基因多態(tài)性也有著類似的趨勢(shì)。“我們發(fā)現(xiàn)遺傳變異與海拔顯著相關(guān)，海拔較低的地方也表現(xiàn)出較低的多態(tài)性水平，"研究人員寫道。
在金字塔峰（PP）樣帶的較低和中等海拔的點(diǎn)，研究人員發(fā)現(xiàn)了明顯的近親繁殖，不過(guò)在較高海拔的點(diǎn)卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，桑頓湖（TL）樣帶的所有點(diǎn)都表現(xiàn)出近親繁殖的證據(jù)。
研究人員認(rèn)為，盡管他們能夠發(fā)現(xiàn)鼠兔中的遺傳變異，不過(guò)非侵入性采樣仍然具有挑戰(zhàn)性。例如，采樣過(guò)程必須盡量限制非目標(biāo)DNA的采集，以及需要評(píng)估獲得的序列，以確保它們來(lái)自感興趣的物種。
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