Introduction
Understanding the genetic structure and its underlying
causes is essential for determining appropriate manage-
ment interventions. Life history and behavioral traits such
as migration, dispersal patterns (e.g. philopatry), and the
degree of tolerance to geographic or anthropogenic barriers
affect the spatial distribution of genetic variation, some-
times leading to significant genetic differentiation. Genetic
structure analysis provides vital insights into such species-specific biological characteristics (Frantz et al. 2012), upon
which an effective management strategy can be developed
for ensuring the long-term persistence and evolutionary
potential of the endangered species in question.
The red-crowned crane (Japanese crane or Tancho),
Grus japonensis, one of the most endangered crane species
(Meine and Archibald 1996), is distributed in northeastern
Asia. There are two populations, thought to have no genetic
exchange between them: a continental population (breed-
ing in China and Russia and wintering in the Korean
peninsula and east coast of China) and a non-migratory
population on the island of Hokkaido, Japan (Masatomi
2000). Cranes in Japan used to be observed in mainland
Honshu as well, most of which were likely to be migrants
from northern Japan. However, hunting and habitat
destruction greatly reduced their distribution by the late
nineteenth century, and eventually, the red-crowned cranes
were considered extinct in Japan. However, in 1926, a
small group of cranes (approximately 20 individuals) was
rediscovered in the Kushiro Mire in Hokkaido (Masatomi
2000). Given the limited capability for conducting exten-
sive field surveys at the time, it is possible that there were
several tens of other individuals in Hokkaido (Masatomi
et al. 2007). Since then, conservation efforts, including
habitat protection and hunting prohibition, have been ini-
tiated (Masatomi 2000). In particular, artificial feeding
during winter initiated in the 1950s has greatly contributed
to population recovery from 100 individuals in 1952 to
[1400 by 2012 (Masatomi 2000; Masatomi et al. 2014).
Cranes currently breed across the eastern part of Hok-
kaido; however, how their geographical distribution has
expanded from its state in 1926 to its current range is
unclear because of the lack of reliable field surveys during
the early stage of the population recovery. In 1973, the first
wide-range aerial survey conducted during the breeding
season found at least 28, 28, and 2 breeding pairs in
Nemuro, Kushiro, and Tokachi regions, respectively
(Fig. 1, Masatomi 2000). The number of breeding pairs in
Tokachi has been the smallest; however, some information
indicates that cranes could have been already established
there during the 1940s (Masatomi 2000). In Nemuro, local
sources suggest that cranes may have persisted there since
the 1920s (Masatomi 2000). Recent surveys observed
population recovery in all three regions. In 1999, an aerial
survey recorded 84, 104, and 26 breeding pairs in Nemuro,
Kushiro, and Tokachi regions, respectively (Masatomi
2000).
Cranes in Hokkaido are non-migratory; therefore, they
mainly stay in the eastern part of Hokkaido during the non-
breeding season as well. During fall, cranes start moving
from their breeding sites to wintering sites. It is obvious
that distances between the two sites are short, as this
movement occurs within the eastern part of Hokkaido.
Most birds congregate around five major feeding sites in
the Kushiro region (Masatomi et al. 2012), and they stay
over winter depending mostly on foods (e.g. corns) sup-
plied by people.
Although the genetic consequences of population
reduction from the late 19th to early 20th centuries remain
unknown, the genetic diversity of cranes in Hokkaido has
been reported to be lower than that in the continental
population, as inferred from nucleotide sequence analysis
of mitochondrial DNA (mtDNA; Hasegawa et al. 1999;
Miura et al. 2013) and microsatellite DNA variation
(Hasegawa et al. 2000). Despite the reportedly low genetic
diversity, the observed population growth, along with the
limited accidental-death rate, suggested that the immediate
extinction risk for the Hokkaido population was low
(Masatomi et al. 2007). Therefore, from a demographic
point of view, conservation efforts for more than half a
century have greatly improved the situation of cranes in
Japan. Nonetheless, accurate knowledge of the spatial
distribution of genetic variation and its underlying causes is
necessary for securing the long-term persistence and evo-
lutionary potential of the red-crowned cranes. Previous
genetic studies on cranes in Hokkaido mainly focused on
the mtDNA sequence diversity (Hasegawa et al. 1999;
Miura et al. 2013); hence, little has been done to explore
the population genetic structure.
The present study aims to assess the genetic structure of
the red-crowned cranes using the samples collected from
Hokkaido population across their entire breeding range.
Our findings will be useful for developing conservation and
management strategies for cranes in Hokkaido and will be
relevant to the scarcely studied cranes of the continental
population. Moreover, investigation of the genetic
Fig. 1 Location of samples collected within the three regions
Nemuro, Kushiro, and Tokachi in eastern Hokkaido. White circles
indicate samples with haplotype Gj2, and black circles indicate those
with haplotype Gj1, according to Hasegawa et al. (1999)
บทนำทำความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างทางพันธุกรรมและพื้นฐานของสาเหตุที่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการกำหนดที่เหมาะสมจัดการแทรกแซงment ประวัติชีวิตและลักษณะพฤติกรรมเช่นการโยกย้ายรูปแบบกระจาย (เช่น philopatry) และระดับของความอดทนอุปสรรคทางภูมิศาสตร์หรือมนุษย์ส่งผลกระทบต่อการกระจายของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมsome- ครั้งที่นำไปสู่ความแตกต่างของสายนัยสำคัญทางพันธุกรรมลาดเท พันธุกรรมการวิเคราะห์โครงสร้างให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเข้ามาในลักษณะดังกล่าวชนิด speci สายคชีวภาพ (ฟ et al. 2012) เมื่อซึ่งกลยุทธ์การจัดการที่มีประสิทธิภาพสามารถพัฒนาในการตรวจสอบความคงอยู่ในระยะยาวและวิวัฒนาการศักยภาพของสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ในคำถาม. แดง เครนปราบดาภิเษก (เครนญี่ปุ่น Tancho) Grus japonensis ซึ่งเป็นหนึ่งในสายพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์มากที่สุดเครน(หนังและมิสซิส 1996) มีการกระจายในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของเอเชีย มีสองประชากรคิดว่าจะไม่มีทางพันธุกรรมที่มีการแลกเปลี่ยนระหว่างพวกเขามีประชากรทวีป (breed- ไอเอ็นจีในประเทศจีนและรัสเซียและฤดูหนาวในเกาหลีคาบสมุทรและชายฝั่งตะวันออกของประเทศจีน) และที่ไม่ใช่การอพยพย้ายถิ่นของประชากรบนเกาะฮอกไกโดประเทศญี่ปุ่น(Masatomi 2000) รถเครนที่ใช้ในประเทศญี่ปุ่นจะได้รับการตั้งข้อสังเกตในแผ่นดินใหญ่ฮอนชูเช่นกันซึ่งส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะเป็นผู้อพยพจากตอนเหนือของญี่ปุ่น อย่างไรก็ตามการล่าสัตว์และที่อยู่อาศัยถูกทำลายลดลงอย่างมากของพวกเขาโดยการจัดจำหน่ายในช่วงปลายศตวรรษที่สิบเก้าและในที่สุดรถเครนสีแดงสวมมงกุฎได้รับการพิจารณาสูญพันธุ์ในประเทศญี่ปุ่น อย่างไรก็ตามในปี 1926 ซึ่งเป็นกลุ่มเล็กๆ ของเครน (ประมาณ 20 บุคคล) ถูกค้นพบในKushiro Mire ในฮอกไกโด (Masatomi 2000) ได้รับความสามารถที่ จำกัด ในการดำเนินการ exten- สำรวจ ELD ไฟบ่งบอกในเวลานั้นก็เป็นไปได้ว่ามีหลายสิบคนอื่นๆ ในฮอกไกโด (Masatomi et al. 2007) ตั้งแต่นั้นมาความพยายามอนุรักษ์รวมทั้งการป้องกันที่อยู่อาศัยและห้ามล่าสัตว์ได้รับการเริ่มแรกtiated (Masatomi 2000) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสาย Arti ให้อาหารทางการในช่วงฤดูหนาวเริ่มต้นในปี1950 มีส่วนอย่างมากต่อการฟื้นตัวของประชากรจาก 100 คนในปี 1952 ที่จะ[1400 ในปี 2012. (Masatomi 2000. Masatomi et al, 2014) เครนปัจจุบันสายพันธุ์ทั่วภาคตะวันออกของ Hok- Kaido ; แต่วิธีการกระจายทางภูมิศาสตร์ของพวกเขาได้ขยายจากรัฐในปี 1926 ในช่วงปัจจุบันคือไม่มีความชัดเจนเพราะขาดการสำรวจELD ไฟน่าเชื่อถือในระหว่างช่วงเริ่มต้นของการฟื้นตัวของประชากร ในปี 1973 สายแรกหลากหลายสำรวจทางอากาศดำเนินการในช่วงผสมพันธุ์ฤดูกาลพบอย่างน้อย28, 28, และ 2 คู่ผสมพันธุ์ในNemuro, Kushiro และภูมิภาค Tokachi ตามลำดับ(รูปที่. 1, Masatomi 2000) จำนวนคู่ผสมพันธุ์ในTokachi ได้รับน้อยที่สุด; แต่ข้อมูลบางอย่างบ่งชี้ว่ารถเครนจะได้รับการจัดตั้งขึ้นแล้วในช่วงทศวรรษที่1940 (Masatomi 2000) ใน Nemuro ท้องถิ่นแหล่งที่มาชี้ให้เห็นว่ารถเครนอาจจะยังคงมีมาตั้งแต่ปีค.ศ. 1920 (Masatomi 2000) ล่าสุดการสำรวจสังเกตเห็นการฟื้นตัวของประชากรในทุกภูมิภาคที่สาม ในปี 1999 ทางอากาศการสำรวจบันทึก84, 104, และ 26 คู่ผสมพันธุ์ใน Nemuro, Kushiro และภูมิภาค Tokachi ตามลำดับ (Masatomi 2000). เครนในฮอกไกโดจะไม่อพยพ; ดังนั้นพวกเขาส่วนใหญ่อยู่ในภาคตะวันออกของเกาะฮอกไกโดในช่วงที่ไม่ใช่ฤดูผสมพันธุ์ได้เป็นอย่างดี ช่วงฤดูใบไม้ร่วง, รถเครนเริ่มย้ายจากเว็บไซต์พันธุ์ไปยังเว็บไซต์ที่หลบหนาว เป็นที่ชัดเจนว่าระยะทางระหว่างสองเว็บไซต์จะสั้นเช่นนี้การเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นในภาคตะวันออกของฮอกไกโด. นกส่วนใหญ่ชุมนุมรอบไฟได้เว็บไซต์การให้อาหารที่สำคัญในภูมิภาค Kushiro (Masatomi et al. 2012) และพวกเขาอยู่ในช่วงฤดูหนาวขึ้นอยู่ส่วนใหญ่เกี่ยวกับอาหาร (เช่นข้าวโพด) สนับสนุนป่าไม้โดยคน. แม้ว่าผลกระทบทางพันธุกรรมของประชากรลดลงจากปลาย 19 ถึงต้นศตวรรษที่ 20 ยังคงไม่รู้จักความหลากหลายทางพันธุกรรมของรถเครนในฮอกไกโดได้รับรายงานว่าจะต่ำกว่าในทวีปประชากรเป็นสรุปจากการวิเคราะห์ลำดับเบสของยลดีเอ็นเอ (mtDNA; เซกาวา et al, 1999;.. Miura et al, 2013) และไมโครเปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอ(. เซกาวา et al, 2000) แม้จะมีรายงานว่าทางพันธุกรรมต่ำหลากหลายการเติบโตของประชากรสังเกตพร้อมกับจำกัด อัตราอุบัติเหตุตายบอกว่าทันทีที่มีความเสี่ยงสูญพันธุ์สำหรับประชากรฮอกไกโดอยู่ในระดับต่ำ(Masatomi et al. 2007) ดังนั้นจากกลุ่มผู้เข้าชมมุมมองของความพยายามอนุรักษ์มานานกว่าครึ่งศตวรรษที่มีการปรับปรุงอย่างมากในสถานการณ์เครนในญี่ปุ่น แต่ความรู้ที่ถูกต้องของเชิงพื้นที่การกระจายของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและสาเหตุของมันคือสิ่งที่จำเป็นสำหรับการรักษาความปลอดภัยคงอยู่ในระยะยาวและevo- ศักยภาพ lutionary ของเครนแดงครองตำแหน่ง ก่อนหน้าการศึกษาทางพันธุกรรมในรถเครนในฮอกไกโดส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ความหลากหลายของลำดับmtDNA นี้ (เซกาวา et al, 1999;. Miura et al, 2013.); ด้วยเหตุนี้เล็ก ๆ น้อย ๆ ได้รับการดำเนินการสำรวจโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากร. การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินโครงสร้างทางพันธุกรรมของรถเครนแดงครองตำแหน่งโดยใช้ตัวอย่างที่เก็บรวบรวมจากประชากรฮอกไกโดในช่วงการเพาะพันธุ์ของพวกเขาทั้ง. ndings สายของเราจะเป็นประโยชน์ในการพัฒนาอนุรักษ์และกลยุทธ์การจัดการสำหรับรถเครนในฮอกไกโดและจะเกี่ยวข้องกับรถเครนศึกษาแทบทวีปของประชากร นอกจากนี้การสอบสวนของทางพันธุกรรมรูป 1 สถานที่ตั้งของตัวอย่างที่เก็บรวบรวมภายในสามภูมิภาคNemuro, Kushiro และ Tokachi ในภาคตะวันออกของเกาะฮอกไกโด วงกลมสีขาวแสดงให้เห็นตัวอย่างที่มี haplotype Gj2 และวงกลมสีดำบ่งบอกถึงผู้ที่มีhaplotype Gj1 ตามเซกาวา et al, (1999)
การแปล กรุณารอสักครู่..
บทนำ
เข้าใจพันธุกรรมและโครงสร้าง พื้นฐานที่จําเป็นสําหรับการกําหนดสาเหตุ
-
เหมาะสมจัดการ ment คล้อย ประวัติชีวิตและลักษณะดังกล่าวเป็นพฤติกรรมการย้ายถิ่น
, รูปแบบการกระจาย ( เช่น philopatry ) และระดับของความอดทน
อุปสรรคทางภูมิศาสตร์หรือมนุษย์
มีผลต่อการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมบาง -
ครั้ง signi จึงไม่สามารถนำไปสู่ความแตกต่างทางพันธุกรรม . การวิเคราะห์โครงสร้างทางพันธุกรรม มีข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเป็น
c ชีวภาพ ( ชนิดประเภทถ่ายทอดลักษณะ ฟรานซ์ et al . 2555 ) เมื่อ
ซึ่งกลยุทธ์การจัดการที่มีประสิทธิภาพสามารถพัฒนา
เพื่อความคงอยู่และวิวัฒนาการระยะยาวที่อาจเกิดขึ้นของสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ในคำถาม
.
นกกระเรียนมงกุฎ แดง ( นกกระเรียนญี่ปุ่นหรือตันโจ ) ,
กลุ่มดาวนกกระเรียน japonensis หนึ่งในสายพันธุ์ที่อันตรายที่สุดเครน
( และของฉันอาร์ชิบอลด์ 1996 ) มีกระจายในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
เอเชีย มีอยู่สองกลุ่ม คิดว่าไม่มีพันธุกรรม
แลกเปลี่ยนระหว่างพวกเขา : ประชากรคอนติเนน ( พันธุ์ -
ing ในประเทศจีน และรัสเซีย และฤดูหนาวในเกาหลี
คาบสมุทรและชายฝั่งตะวันออกของประเทศจีน ) และไม่ใช่อพยพ
ประชากรบนเกาะฮอกไกโด ประเทศญี่ปุ่น ( masatomi
2000 ) รถเครนในญี่ปุ่นใช้เป็นที่สังเกตในแผ่นดินใหญ่
ฮอนชูเช่นกัน ซึ่งส่วนใหญ่ก็มักจะเป็นผู้อพยพ
จากตอนเหนือของญี่ปุ่น อย่างไรก็ตาม การล่า และการลดลงอย่างมากของพวกเขากระจายสิ่งแวดล้อม
โดยปลายศตวรรษที่สิบเก้า และในที่สุด สีแดงปราบดาภิเษกเครน
ถือว่าสูญพันธุ์ในประเทศญี่ปุ่น อย่างไรก็ตาม ในปี 1926 ,
กลุ่มเล็ก ๆของเครน ( ประมาณ 20 คน ) คือ
ค้นพบในโคลนในฮอกไกโด Kushiro ( masatomi
2000 ) ให้ความสามารถในการจำกัด EXTEN -
sive จึงละมั่ง การสำรวจในช่วงเวลาที่เป็นไปได้ว่ามี
นับหลายบุคคลอื่นในฮอกไกโด ( masatomi
et al . 2007 ) หลังจากนั้น ความพยายามในการอนุรักษ์และคุ้มครองสิ่งแวดล้อมรวมทั้ง
ห้ามล่าสัตว์ , ได้รับนี้ -
tiated ( masatomi 2000 ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งจึงจำเป็นต้องให้อาหาร่
ในระหว่างฤดูหนาวเริ่มในทศวรรษ 1950 มากขึ้น ส่งผลให้ประชากร
การกู้คืนจาก 100 คนในปี
[ 1400 2012 ( masatomi 2000 ; masatomi et al . 2014 .
เครนในปัจจุบันพันธุ์ในภาคตะวันออกของหก -
ไคโด อย่างไรก็ตาม วิธีการกระจายทางภูมิศาสตร์ของพวกเขา
ขยายจากสถานะของมันใน 1926 ของช่วงปัจจุบัน
ไม่ชัดเจน เพราะขาดความน่าเชื่อถือจึงละมั่ง การสำรวจในระหว่าง
ช่วงแรกของประชากรของการกู้คืน ในปี 1973 , จึงตัดสินใจเดินทางทางอากาศ
หลากหลายการสำรวจในช่วงฤดูกาลผสมพันธุ์
พบอย่างน้อย 28 , 28 , และ 2 คู่พันธุ์ใน คุชิโร และ โทกาชิเนะมุโระ
, ,
ภูมิภาคตามลำดับ ( รูปที่ 1 masatomi 2000 ) จำนวนของคู่พันธุ์ใน
โทกาชิถูกน้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม บางข้อมูล
แสดงว่ารถเครนจะได้รับการจัดตั้งขึ้นแล้วนั้นในช่วงทศวรรษ 1940
( masatomi 2000 ) เนะมุโระในแหล่งท้องถิ่น
แนะนำว่ารถเครนอาจยังคงมีตั้งแต่ปี ค.ศ. 1920 (
masatomi 2000 ) การสำรวจล่าสุดพบ
ประชากรการกู้คืนในทั้งสามภูมิภาค ในปี 1999 สำรวจจากทางอากาศ
บันทึก 84 , 104 , 26 คู่พันธุ์ในเนมูโระ
คุชิโร , และโทกาชิภูมิภาคตามลำดับ ( masatomi
2000 ) .
เครนในฮอกไกโด ไม่ใช่อพยพ ; ดังนั้นพวกเขา
ส่วนใหญ่อยู่ในภาคตะวันออกของฮอกไกโดในช่วง non -
ผสมพันธุ์ด้วย ช่วงฤดูใบไม้ร่วง เครนเริ่มย้าย
จากเว็บไซต์พันธุ์นอกจากนี้เว็บไซต์ มันเห็นได้ชัด
ที่ระยะทางระหว่างสองเว็บไซต์จะสั้น เช่น การเคลื่อนไหวนี้
เกิดขึ้นภายในภาคตะวันออกของฮอกไกโด
นกส่วนใหญ่ออกันรอบ จึงได้หลักป้อนเว็บไซต์ใน
ภูมิภาคคุชิโระ ( masatomi et al . 2555 ) และเขาอยู่
กว่าฤดูหนาวขึ้นอยู่กับส่วนใหญ่ในอาหาร เช่น ข้าวโพด ) sup -
plied โดยประชาชน .
ถึงแม้ว่าผลทางพันธุกรรมของประชากร
ลดจากศตวรรษที่ 19 จะศตวรรษที่ 20 ก่อนยังคง
ไม่รู้จัก , ความหลากหลายทางพันธุกรรมของเครนในฮอกไกโดได้
การรายงานจะต่ำกว่าในประชากรของทวีป
ที่ได้จากการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของดีเอ็นเอแสดง ;
( ฮาเซกาว่า et al . 2542 ;
มิอุระ et al . 2013 ) และไมโครแซทเทลไลท์ดีเอ็นเอรูปแบบ
( ฮาเซกาว่า et al . 2000 ) แม้จะมีความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำ
มีอัตราการเติบโตของประชากรพร้อมกับ
จำกัดอัตราตายจากอุบัติเหตุพบว่าทันที
การเสี่ยงต่อประชากรฮอกไกโดต่ำ
( masatomi et al . 2007 ) ดังนั้นจากจุดส่วนบุคคล
มุมมองของความพยายามอนุรักษ์มานานกว่าครึ่งศตวรรษ มีการปรับปรุงอย่างมาก
สภาพรถเครนในญี่ปุ่น อย่างไรก็ตาม ความรู้ที่ถูกต้องของการกระจายเชิงพื้นที่ของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและ
สาเหตุเป็นจำเป็นสำหรับการรักษาความปลอดภัยการเก็บรักษาระยะยาวและ Evo -
ศักยภาพ lutionary ของสีแดงปราบดาภิเษกเครน ก่อนหน้านี้
การศึกษาทางพันธุกรรมบนเครนในฮอกไกโด ส่วนใหญ่เน้น
แสดงลำดับความหลากหลาย ( ฮาเซกาว่า et al . 2542 ;
มิอุระ et al . 2013 ) ; ดังนั้นน้อยได้รับการทำเพื่อสำรวจประชากร โครงสร้างพันธุกรรม
.
มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาโครงสร้างทางพันธุกรรมของนกกระเรียนมงกุฎแดง
โดยใช้ตัวอย่างที่เก็บจากฮอกไกโดประชากรข้ามช่วงการผสมพันธุ์ของพวกเขาทั้งหมด .
ndings จึงจะเป็นประโยชน์ในการพัฒนากลยุทธ์การจัดการเพื่อการอนุรักษ์และ
เครนในฮอกไกโด และจะเกี่ยวข้องกับแทบจะไม่เรียน
เครนของประชากรแบบ
นอกจากนี้จากการศึกษาพันธุกรรม
รูปที่ 1 สถานที่เก็บตัวอย่าง ภายในสามภูมิภาค
เนมูโระ คุชิโร , และโทกาชิในภาคตะวันออกของฮอกไกโดวงกลมสีขาว
ระบุตัวอย่างที่พบ gj2 , และวงกลมสีดำบ่งบอกถึงผู้ที่มี gj1
พบตามฮาเซกาว่า et al . ( 1999 )
การแปล กรุณารอสักครู่..