Giải cứu và Quản lý Di truyền

Khôi phục đa dạng di truyền và đảo ngược suy thoái do giao phối cận huyết bằng cách đưa các cá thể hoặc gen mới vào các quần thể nhỏ, bị cô lập.

Definition

Giải cứu di truyền là sự gia tăng thể trạng quần thể do sự du nhập biến dị di truyền mới, thường thông qua những cá thể nhập cư từ một quần thể khác. Quản lý di truyền rộng hơn là sự thao túng có chủ đích dòng gen, sinh sản và cấu trúc quần thể để duy trì đa dạng và giảm thiểu giao phối cận huyết.

Scope

Bao gồm các can thiệp di truyền có chủ đích trong bảo tồn: giải cứu di truyền thông qua việc di chuyển các cá thể, dòng gen được hỗ trợ, và quản lý di truyền các chương trình nhân giống nuôi nhốt. Bao gồm các lợi ích và rủi ro đã được ghi nhận của các phương pháp này và các tiêu chí để áp dụng chúng. Không bao gồm lý thuyết cơ bản về mất đa dạng và định nghĩa đơn vị (các chủ đề liên quan) và thực tiễn rộng hơn về sinh thái học tái du nhập (được xử lý trong phần phục hồi).

Core questions

• Việc bổ sung các cá thể mới cải thiện thể trạng của các quần thể nhỏ như thế nào?
• Khi nào thì giải cứu di truyền được đảm bảo, và khi nào thì nó có nguy cơ gây suy thoái do lai xa?
• Các quần thể nuôi nhốt được quản lý như thế nào để duy trì đa dạng di truyền?
• Bằng chứng cho thấy gì về tính bền vững của các hiệu ứng giải cứu?

Key concepts

• Giải cứu di truyền
• Dòng gen được hỗ trợ
• Di chuyển và tái du nhập
• Quan hệ họ hàng trung bình và quản lý phả hệ
• Thích nghi với điều kiện nuôi nhốt
• Nguy cơ suy thoái do lai xa

Key theories

Giải cứu di truyền

Việc đưa các cá thể không liên quan vào một quần thể nhỏ, bị giao phối cận huyết có thể nhanh chóng làm tăng tính dị hợp tử và thể trạng bằng cách che lấp các alen lặn có hại; các trường hợp được ghi nhận như báo Florida cho thấy sự phục hồi đáng kể về mặt nhân khẩu học.

Quản lý di truyền các quần thể nuôi nhốt

Nhân giống nuôi nhốt sử dụng phả hệ để giảm thiểu quan hệ họ hàng trung bình và cân bằng sự đại diện của các cá thể sáng lập, làm chậm quá trình mất đa dạng và thích nghi với điều kiện nuôi nhốt để các cá thể được thả ra vẫn giữ được tiềm năng tiến hóa.

Clinical relevance

Giải cứu di truyền và quản lý nuôi nhốt dựa trên phả hệ là những công cụ thực tế được áp dụng cho nhiều loài có nguy cơ tuyệt chủng, từ báo Florida đến cừu sừng lớn núi và gà đồng cỏ. Quyết định có nên can thiệp hay không, và cách chọn quần thể nguồn, đòi hỏi phải cân nhắc những lợi ích tiềm năng mạnh mẽ so với rủi ro suy thoái do lai xa và phá vỡ sự thích nghi cục bộ.

History

Những minh chứng ban đầu về giải cứu di truyền, chẳng hạn như sự phục hồi của một quần thể rắn hổ mang bị giao phối cận huyết vào năm 1999 và việc đưa báo sư tử Texas vào quần thể báo Florida vào năm 1995, đã thiết lập tiềm năng của nó. Các đánh giá trong những năm 2000-2010 đã củng cố bằng chứng và định hình lại giải cứu như một công cụ chưa được sử dụng đúng mức nhưng ngày càng được chấp nhận, đặc biệt trong bối cảnh phân mảnh do khí hậu.

Debates

Giải cứu di truyền có bị sử dụng quá ít hay được quảng bá quá mức?

Những người ủng hộ cho rằng các nhà quản lý đã quá thận trọng khi có bằng chứng mạnh mẽ về lợi ích, trong khi những người khác cảnh báo rằng giải cứu có thể che lấp sự thích nghi cục bộ, gây nguy cơ suy thoái do lai xa, hoặc thay thế cho việc giải quyết các nguyên nhân gây suy giảm.

Key figures

• Andrew Whiteley
• Richard Frankham
• Philip Hedrick

Seminal works

• whiteley2015
• frankham2010
• allendorf2013

Frequently asked questions

Giải cứu di truyền là gì?

Tăng cường sức khỏe của một quần thể nhỏ, bị giao phối cận huyết bằng cách đưa một vài cá thể từ một quần thể khác vào. Các gen mới che lấp các alen lặn có hại và khôi phục đa dạng, thường tạo ra những cải thiện nhanh chóng về khả năng sống sót và sinh sản.

Tại sao không phải lúc nào cũng thực hiện giải cứu di truyền?

Việc trộn lẫn các quần thể tiềm ẩn một số rủi ro suy thoái do lai xa và xóa bỏ các thích nghi cục bộ. Do đó, các nhà quản lý chỉ dành giải cứu cho các quần thể rõ ràng đang bị suy thoái do giao phối cận huyết và chọn quần thể nguồn một cách cẩn thận để hạn chế những rủi ro đó.