保护遗传学
将遗传学和基因组学原理应用于生物多样性保护，重点关注小型和破碎种群面临的遗传威胁。
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Definition
保护遗传学是利用遗传理论和技术来降低灭绝风险和保护生物多样性。它探讨了遗传多样性如何产生、丧失和管理，以及遗传信息如何指导有关种群、物种及其管理的决策。
Scope
该领域涵盖保护的遗传维度：遗传多样性的维持、小种群的遗传问题、管理单元的定义以及迁地和抢救等遗传干预措施。它包括应用于野生种群的群体遗传学以及分子标记和基因组学在保护中的应用。它不包括灭绝风险下涵盖的小种群生物学的种群统计学和生态学方面，以及物种描述的系统学。
Sub-topics
Core questions
- 遗传多样性为何对种群生存至关重要？
- 哪些遗传问题威胁着小型和孤立种群？
- 如何根据遗传数据定义保护单元？
- 何时以及如何使用抢救等遗传干预措施？
Key concepts
- 遗传多样性和杂合度
- 有效种群大小
- 遗传漂变
- 近亲繁殖和近交衰退
- 进化潜力
- 保护单元和基因组学
Key theories
- 小种群遗传多样性的丧失
- 小种群通过遗传漂变和近亲繁殖丧失遗传变异的速度快于突变补充的速度，从而降低了适应潜力和适应度——这是保护遗传学的一个核心关注点。
- 有效种群大小
- 遗传有效种群大小通常远低于普查种群大小，它控制着漂变和近亲繁殖的速度，是预测遗传侵蚀和设定管理目标的关键量。
- 遗传抢救
- 从其他种群引入个体可以恢复遗传变异并逆转近交衰退，在关注远交风险的情况下，可以提高小型孤立种群的适应度。
Clinical relevance
保护遗传学为圈养繁殖、再引入、迁地以及种群保护优先级的决策提供信息。圈养项目中的谱系管理、佛罗里达豹等濒危物种近亲繁殖问题的诊断以及法律保护单位的划定都直接依赖于其原理。
History
该领域由奥托·弗兰克尔（Otto Frankel）和迈克尔·索尔（Michael Soule）在20世纪70年代至80年代认识到遗传因素影响灭绝风险而创立，并以“小种群范式”的形式正式确立。分子标记在20世纪90年代扩大了其范围，而自21世纪初以来，高通量基因组学改变了野生种群遗传多样性和适应性的测量方式。
Debates
- 遗传威胁与种群统计学威胁哪个更重要？
- 保护生物学家曾争论小种群是否通常在遗传问题变得重要之前就因种群统计学和环境原因而灭绝；越来越多的近交衰退和成功遗传抢救的证据已使人们的观点转向认真对待遗传威胁。
Key figures
- Richard Frankham
- Fred Allendorf
- Otto Frankel
Related topics
Seminal works
- frankham2010
- allendorf2013
- whiteley2015
Frequently asked questions
- 遗传多样性为何对保护很重要？
- 遗传多样性是适应的原材料。遗传变异很少的种群对疾病、气候变化和其他压力的响应能力较弱，并且往往因近亲繁殖而导致适应度降低，从而增加了它们的灭绝风险。
- 什么是有效种群大小？
- 衡量种群遗传行为的指标——特别是它通过漂变和近亲繁殖丧失多样性的速度。它通常远小于实际个体数量，因此即使看似庞大的种群也可能在遗传上很脆弱。