פרוטוקול להערכת ההשפעות היחסי של גנטיקה וסביבה על הצבי וצמיחה הגוף עבור Cervid חיים ארוכים
Summary
פנוטיפי הבדלים בין האוכלוסיות cervid עשויה להיות קשורה ברמת האוכלוסייה גנטיקה או תזונה; אניני טעם אשר קשה בטבע. פרוטוקול זה מתאר איך עיצבנו מחקר מבוקר בו חוסל וריאציה תזונתי. מצאנו כי וריאציה פנוטיפי של זכר לבן זנב היה יותר מוגבל על ידי תזונה יותר מהגנטיקה.
Abstract
פנוטיפ Cervid ניתן להציב לתוך אחת משתי הקטגוריות: יעילות, המקדם הישרדות על צמיחה morphometric בזבזני, יוקרה, אשר מקדם צמיחה של כלי נשק גדול וגודל הגוף. אוכלוסיות מאותו המין להציג כל פנוטיפ התניית תנאים סביבתיים. למרות גודל הצבי והגוף הגברי אייל פרדי לבן זנב (האייל virginianus) משתנה לפי איזור פיזיוגרפיות במיסיסיפי, ארצות הברית, הוא בחריפות מתואם עם ווריאציה אזורית באיכות התזונה, ההשפעות של האוכלוסייה ברמת גנטיקה של מניות מקורי ומאמצי מחדש גרב הקודם לא יכול להתעלם. פרוטוקול זה מתאר איך עיצבנו מחקר מבוקר, שבו גורמים אחרים המשפיעים על פנוטיפ, כגון גיל, תזונה, נשלטים. הבאנו שניצודו נקבות בהריון עם בת שישה חודשים יצורים משלושה אזורים פיזיוגרפיות ברורים במיסיסיפי, ארה ב יחידה מיסיסיפי המדינה אוניברסיטת ראסטי דוקינס אנדרטת צבי. צבי מ באותו האזור שנולדו כדי לייצר דור שני של הצאצאים, אשר מאפשר לנו להעריך תגובות דורי ואפקטים אימהית. צבי כל אכל את אותו באיכות גבוהה (20% חלבון גולמי צבי גלולה) דיאטה ad libitum. אנחנו באופן ייחודי מסומן כל neonate והקליט הגוף המונית, האחוריות רגל, ואורך הגוף הכולל. כל נפילה הבאים, אנו תרופות הרגעה יחידים באמצעות הזרקת מרחוק, לטעום את morphometrics אותו בתוספת קרניים של מבוגרים. מצאנו כי כל morphometrics גדל בגודל מ הראשון לדור השני, עם פיצוי מלא בגודל הצבי (ווריאציה אזורית הנוכחי כבר לא), פיצוי חלקי של מסת גוף (ראיות של ווריאציה אזורית) ניכר הדור השני. דור שני זכרים כי מקורם שלנו איכות העניות אדמה האזור המוצג על עלייה של 40% ב גודל הצבי, על עלייה של 25% ב מסת הגוף לעומת עמיתיהם שנקטפו בר. התוצאות שלנו מציעה וריאציה פנוטיפי של פראי זכר לבן זנב במיסיסיפי הם יותר הקשורים להבדלים באיכות התזונה יותר מהגנטיקה ברמת האוכלוסייה.
Introduction
גורמים סביבתיים שאמא חוויות במהלך ההיריון וההנקה עשויים להשפיע פנוטיפ של צאצאיה, עצמאית של גנוטיפ1,2,3. אמהות ל־35 באיכות גבוהה סביבות סביר ייצרו צאצאים כי התערוכה הפנוטיפ יוקרה (גדול הצבי וגוף גודל4), ואילו אמהות ל־35 סביבה באיכות נמוכה עשויה לייצר צאצאים כי התערוכה של פנוטיפ יעילות (קטן הצבי וגוף גודל4). לכן, בכזב סביבה איכותי עשוי לאפשר לאם לייצר צאצא זכר עם מאפיינים פנוטיפי גדולים, אשר עשויים להשפיע ישירות של הצאצאים הזדמנויות הרבייה5,6,7,8 , בעקיפין להשפיע על כושר כולל של האם.
למרות תזונה משפיעה ישירות פנוטיפי מאפיינים על-פני taxa (אורסוס אמריקנוס, אורסוס9; Liasis fuscusI 10; Michahellis שחף 11), מספר גורמים שעשויים להשפיע על אייל פרדי לבן זנב פנוטיפים במיסיסיפי, ארצות הברית. הצבי וגודל הגוף הם כשליש גדול יותר לאוכלוסיות מסוימות בהשוואה לאחרים12. וריאציה זו בחריפות הוא מתואם עם מזון איכות13,14; הזכרים הגדולים נמצאים באזורים עם איכות הגדול ביותר של מזון. עם זאת, מאמצי שיקום היסטורי של אייל פרדי לבן זנב במיסיסיפי ושאולי הובילו צווארי בקבוק גנטית ו/או מייסד אפקטים15,16, אשר גם חלקית עשוי להסביר חלק וריאציית אזוריים שנצפו באייל פרדי לבן זנב פנוטיפ.
אנו מספקים את פרוטוקול שהשתמשנו כדי לשלוט באיכות התזונה של שניצודו אייל פרדי לבן זנב, אשר אפשרה לנו להעריך ותפקיד הגברי מוגבלת על ידי האוכלוסייה ברמת גנטיקה. פרוטוקול זה גם מאפשרת לנו להעריך מפגרות אפקטים אימהי נכחו באוכלוסיות שלנו. עיצוב מבוקרת שלנו הוא מועדף על מחקרים שנערכו על האוכלוסיות ההיקף ללא מוגבלות באמצעות משתנים סביבתיים כמדד עבור ההגבלה התזונתית3,17. העיצוב שלנו מבוקרת מאפשר גם משתנים אחרים כמו הפוטנציאל כרונית להדגיש האינטראקציות הקשורות חברתית שייערך קבוע כמו כל האנשים ותוחלת דיור דומים ושיטות גידול. בנוסף, בגלל תזונה משפיעה ישירות היבטים נוספים על החיים ועד רבייה הישרדות18,19, שליטה תזונה מאפשר לחוקרים להעריך המשתנים המשפיעים על היבטים בתרבית של ההיסטוריה. פרוטוקולים דומים תוארו להעריך שאלות הקשורות להיבטים ההיסטוריה של פרסתנים אחרים ברחבי צפון אמריקה (למשל, 20,21).
Protocol
Representative Results
Discussion
קיימים מספר שלבים הקשורים עם פרוטוקול שלנו; עם זאת, קיימים ארבעה שלבים קריטיים עליך לנקוט כדי להבטיח הצלחה עם פרוטוקול זה. ראשית, במהלך הלכידה של צבי הבר, חייב להיות מספר מיקומים לכידת ברחבי אזור מקור יחיד (שלב 1.1.1). נתקל במספר מיקומים לכידת מבטיחה כי כל השתנות הגנטי הקשור לאזור המקור יהיה מי…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים מיסיסיפי ממחלקת חיות בר, חלוצת, פארקים (MDWFP) על תמיכה כספית באמצעות משאבי סיוע פדרלי במופע חיות בר שיקום (W-48-61). אנו מודים ביולוגים MDWFP וו מקינלי, בלילוק א, גארי א ול’ וילף על מעורבותם נרחב באוסף נתונים. אנו מודים גם ס’ טאקר כמתאם מתקן, מספר סטודנטים לתארים מתקדמים וטכנאים על עזרתם באיסוף נתונים. כתב היד הזה הוא תרומה WFA427 של יער אוניברסיטת מדינת מיסיסיפי, המרכז לחקר חיות הבר.
Materials
| Shelled Corn | |||
| Elevated Stand | |||
| Safety Harness | |||
| Ground Blind | |||
| Model 196 Projector | Pneu-Dart, Pennsylvania, USA | ||
| 3cc Radio-Telemetry Darts | (Pneu-Dart, Pennsylvania, USA) | ||
| Various Sized Darts | (Pneu-Dart, Pennsylvania, USA) | ||
| Teletamine HCl | (Telazol, Fort Dodge Animal Health, Iowa, USA) | ||
| Xylazine HCl | (West Texas Rx Pharmacy, Amarillo, Texas, USA) | ||
| Yhoimbine HCl | |||
| Tolazoline HCl | |||
| Military Style Gurney | |||
| Rectal Thermometer | |||
| Shade Cloth | |||
| 20% Crude Protein Deer Pellets | (Purina AntlerMax Professional High Energy Breeder 59UB, Purina, Missouri, USA) | ||
| Trough Style Feeders | |||
| Commercial Clover | (Durana Clover, Pennington Seed Co., Georgia, USA) | ||
| Commercial Fescue | (Max-Q Fescue, Pennington Seed Co., Georgia, USA) | ||
| Blankets | |||
| Ice Packs | |||
| Broadleaf Weed Control (2, 4-DB Herbacide, Butyrac 200) | |||
| Grass Control | (Poast Herbacide, BASF Co.) | ||
| Pelleted Wormer | Safeguard Co., | active ingredient fenbendazole | |
| Parasite Pour-on Treatment | (Ivomec, Merial Co.) | ||
| Insecticide | Riptide, McLaughlin Gormley King Co.) | ||
| Medium and Large Plastic Ear Tags | (Allflex, Texas, USA) | ||
| Remote site that assigned parentage | DNA Solutions Animal Solutions Manager (DNA Solutions, Oklahoma, USA) | ||
| Digital Hanging Scale | (Moultrie, EBSCO Industries, Inc.) | ||
| Tape Measure | |||
| Clostridium Perfringens Types C and D Toxoid Essential 3 | (Colorado Serum Co.) | ||
| Clostridium Perfringens Types C and D Antitoxin Equine Origin | (Colorado Serum Co.) | ||
| Ivermectin in propylene glycol | |||
| Antibiotic | (Nuflor, Schuering-Plough Animal Health Corp., New Jersey, USA) | ||
| Ivermectin | (Norbrook Labratories, LTD., Down, Northern Ireland, UK) | ||
| Clostidrial vaccine | (Vision 7 with SPUR, Ivesco LLC, Iowa, USA) | ||
| Leptospirosis vaccine | (Leptoferm-5, Pfizer, Inc., New York, USA) | ||
| Trailer for transport | |||
| Reciprocating saw | (DEWALT, Maryland, USA) | ||
| Scientific Digital Scale | (Global Industrail, Global Equipment Company Inc) | ||
| Antler Measuring Tape | |||
| Fogger | |||
| Plastic Ear Tags | (Allflex, Texas, USA) | ||
| Plastic Ear Tagger | (Allflex, Texas, USA) |
References
- Bernardo, J. Maternal effects in animal ecology. Amer Zool. 36 (2), 83-105 (1996).
- Forchhammer, M. C., Clutton-Brock, T. H., Lindstrom, J., Albon, S. D. Climate andpopulation density induce long-term cohort variation in a northern ungulate. J Anim Ecol. 70 (5), 721-729 (2001).
- Freeman, E. D., Larsen, R. T., Clegg, K., McMillan, B. R. Long-lasting effects of maternal condition in free-ranging cervids. PLoS ONE. 8 (3), 5873 (2013).
- Geist, V., Burton, M. N. Environmentally guided phenotype plasticity in mammals and some of its consequences to theoretical and applied biology. Alternative life-history styles of animals. , 153-176 (1989).
- Clutton-Brock, T. H., Guinness, F. E., Albon, S. D. Reproductive success in stags. Red Deer: Behavior and ecology of two sexes. , 151-152 (1982).
- Coltman, D. W., Festa-Bianchet, M., Jorgenson, J. T., Strobeck, C. Age-dependent sexual selection in bighorn rams. Proc R Soc Lond B Biol Sci. 269 (1487), 165-172 (2002).
- Festa-Bianchet, M. The cost of trying: Weak interspecific correlations among life-history components in male ungulates. Can J Zool. 90 (9), 1072-1085 (2012).
- Kie, J. G., et al. Reproduction in North American elk Cervus elaphus.: Paternity of calves sired by males of mixed age classes. Wildlife Biol. 19 (3), 302-310 (2013).
- Welch, C. A., Keay, J., Kendall, K. C., Robbins, C. T. Constraints on frugivory by bears. Ecology. 78 (4), 1105-1119 (1997).
- Madsen, T., Shine, R. Silver spoons and snake body sizes: Prey availability early in life influences long-term growth rates of free-ranging pythons. J Anim Ecol. 69 (6), 952-958 (2000).
- Saino, N., Romano, M., Rubolini, D., Caprioli, M., Ambrosini, R., Fasola, M. Food supplementation affects egg albumen content and body size asymmetry among yellow-legged gull siblings. Behav Ecol Sociobiol. 64 (11), 1813-1821 (2010).
- Strickland, B. K., Demarais, S. Age and regional differences in antlers and mass of white-tailed deer. J Wildl Manage. 64 (4), 903-911 (2000).
- Jones, P. D., Demarais, S., Strickland, B. K., Edwards, S. L. Soil region effects on white-tailed deer forage protein content. Southeast Nat. 7 (4), 595-606 (2008).
- Strickland, B. K., Demarais, S. Influence of landscape composition and structure on antler size of white-tailed deer. J Wildl Manage. 72 (5), 1101-1108 (2008).
- DeYoung, R. W., Demarais, S., Honeycutt, R. L., Rooney, A. P., Gonzales, R. A., Gee, K. L. Genetic consequences of white-tailed deer (Odocoileus virginianus) restoration in Mississippi. Mol Ecol. 12 (12), 3237-3252 (2003).
- Sumners, J. A., et al. Variable breeding dates among populations of white-tailed deer in the southern United States: The legacy of restocking. J Wildl Manage. 79 (8), 1213-1225 (2015).
- Mech, D. L., Nelson, M. E., McRoberts, R. E. Effects of maternal and grandmaternal nutrition on deer mass and vulnerability to wolf predation. J Mammal. 72 (1), 146-151 (1991).
- Therrien, J. F., Còtê, S., Festa-Bianchet, D. M., Ouellet, J. P. Maternal care in white-tailed deer: trade-off between maintenance and reproduction under food restriction. Anim Behav. 75 (1), 235-243 (2008).
- Parker, K. L., Barboza, P. S., Gillingham, M. P. Nutrition integrates environmental responses of ungulates. Funct Ecol. 23 (1), 57-69 (2009).
- Monteith, K. L., Schmitz, L. E., Jenks, J. A., Delger, J. A., Bowyer, R. T. Growth of male white-tailed deer: consequences of maternal effects. J Mammal. 90 (3), 651-660 (2009).
- Tollefson, T. N., Shipley, L. A., Myers, W. L., Keisler, D. H., Nairanjana, D. Influence of summer and autumn nutrition on body condition and reproduction in lactating mule deer. J Wildl Manage. 74 (5), 974-986 (2010).
- Guynn, D. C., Mott, S. P., Cotton, W. D., Jacobson, H. A. Cooperative management of white-tailed deer on private lands in Mississippi. Wildl Soc Bull. 11 (3), 211-214 (1983).
- Pettry, D. E. Soil resource areas of Mississippi. Mississippi Agricultural and Forestry Experiment Station. , (1977).
- Snipes, C. E., Nichols, S. P., Poston, D. H., Walker, T. W., Evans, L. P., Robinson, H. R. Current agricultural practices of the Mississippi Delta. Office of Agricultural Communications. , (2005).
- Baker, R. H., Halls, L. K. Origin, classification, and distribution of the white-tailed deer. White-tailed deer: ecology and management. , 1-18 (1984).
- Barbour, T., Allen, G. M. The white-tailed deer of eastern United States). J Mammal. 3 (2), 65-80 (1922).
- Rouleau, I., Crête, M., Ouellet, J. P. Contrasting the summer ecology of white-taileddeer inhabiting a forested and an agricultural landscape. Ecoscience. 9 (4), 459-469 (2002).
- Kreeger, T. J. . Handbook of wildlife chemical immobilization. , (1996).
- Pound, J. M., Miller, J. A., Oethler, D. D. Depletion rates of injected and ingested Ivermectin from blood serum of penned white-tailed deer, Odocoileus virginianus (Zimmermann) (Artiodactyla: Cervidae). J Medl Entomol. 41 (1), 65-68 (2004).
- Jones, P. D., Demarais, S., Strickland, B. K., DeYoung, R. W. Inconsistent relation of male body mass with breeding success in captive white-tailed deer. J Mammal. 92 (3), 527-533 (2011).
- Michel, E. S., Flinn, E. B., Demarais, S., Strickland, B. K., Wang, G., Dacus, C. M. Improved nutrition cues switch from efficiency to luxury phenotypes for a long-lived ungulate. Ecol Evol. 6 (20), 7276-7285 (2016).
- Miller, B. F., Muller, L. I., Doherty, T., Osborn, D. A., Miller, K. V., Warren, R. J. Effectiveness of antagonists for tiletamine-zolazepam/xylazine immobilization in female white-tailed deer. J Wildl Dis. 40 (3), 533-537 (2004).
- Nesbitt, W. H., Wright, P. L., Buckner, E. L., Byers, C. R., Reneau, J. . Measuring and scoring North American big game trophies. 3rd edn. , (2009).
- Michel, E. S., Demarais, S., Strickland, B. K., Smith, T., Dacus, C. M. Antler characteristics are highly heritable but influenced by maternal factors. J Wildl Manage. 80 (8), 1420-1426 (2016).
- Severinghaus, C. W. Tooth development and wear as criteria of age in white-tailed deer. J Wildl Manage. 13 (2), 195-216 (1949).
- Gee, K. L., Webb, S. L., Holman, J. H. Accuracy and implications of visually estimating age of male white-tailed deer using physical characteristics from photographs. Wild Soc Bull. 38, 96-102 (2014).
- Storm, D. J., Samuel, M. D., Rolley, R. E., Beissel, T., Richards, B. J., Van Deelen, T. R. Estimating ages of white-tailed deer: Age and sex patterns of error using tooth wear-and-replacement and consistency of cementum annuli. Wild Soc Bull. 38 (1), 849-865 (2014).
- Montero, D., Izquierdo, M. S., Tort, L., Robaina, L., Vergara, J. M. High stocking density produces crowding stress altering some physiological and biochemical parameters in gilthead seabream, Sparus aurata., juveniles. Fish Physiol Biochem. 20 (1), 53-60 (1999).
- Charbonnel, N., et al. Stress demographic decline: a potential effect mediated by impairment of reproduction and immune function in cyclic vole populations. Physiol Biochem Zool. 81 (1), 63-73 (2008).
- Crews, D., Gillette, R., Scarpino, S. V., Manikkam, M., Savenkova, M. I., Skinner, M. K. Epigenetic transgenerational inheritance of altered stress responses. Proc Natl Acad Sci. 109 (23), 9143-9148 (2012).
- Maher, J. M., Werner, E. E., Denver, R. J. Stress hormones mediate predator-induced phenotypic plasticity in amphibian tadpoles. Proc R Soc Lond B Biol Sci. 280 (1758), 20123075 (2013).
