البروتوكول المتعلق بتقييم الآثار النسبية للبيئة وعلم الوراثة في قرن الوعل ونمو الجسم سيرفيد المعمرة
Summary
الاختلافات المظهرية بين السكان سيرفيد قد تكون متصلة بعلم الوراثة مستوى السكان أو التغذية؛ المميزين وهو صعوبة في البرية. ويصف هذا البروتوكول كيف قمنا بتصميم دراسة الخاضعة للرقابة بحيث ألغى الاختلاف التغذوية. ووجدنا أن الاختلاف المظهرية من الذكور الأبيض – الذيل الغزلان كان أكثر محدودية بالتغذية من علم الوراثة.
Abstract
يمكن وضع سيرفيد النمط الظاهري إلى إحدى الفئتين التاليتين: الكفاءة، التي تروج للبقاء على قيد الحياة على مدى نمو شكلي الإسراف، والترف، مما يعزز نمو حجم كبير من الأسلحة، وهيئة. عرض الأنواع نفس النمط الظاهري كل تبعاً للظروف البيئية. على الرغم من أن حجم قرن الوعل والجسم من الذكور الأبيض – الذيل الغزلان (فيرجينيانوس أودوكويليوس) يختلف حسب المنطقة الفيزيوغرافية في ميسيسيبي، الولايات المتحدة الأمريكية ويرتبط بقوة مع التباين الإقليمي في الجودة التغذوية، لا يمكن تجاهل آثار الوراثة مستوى السكان من الأسهم الأصلية وجهود إعادة التخزين السابقة. ويصف هذا البروتوكول كيف قمنا بتصميم دراسة الخاضعة لمراقبة، بحيث يتم التحكم في العوامل الأخرى التي تؤثر على النمط الظاهري، مثل العمر والتغذية،. جئنا بالإناث الحوامل التي اشتعلت في البرية والظبيان عمره ستة أشهر من ثلاث مناطق متميزة الفيزيوغرافية في ميسيسيبي، الولايات المتحدة الأمريكية إلى “ولاية ميسيسيبي الدولة جامعة صدئ دوكنز التذكارية الغزلان وحدة”. كانت تربيتها الغزلان من نفس المنطقة لإنتاج جيل ثان من ذرية، مما يسمح لنا بتقييم الاستجابات بين الأجيال والآثار الأمهات. جميع الغزلان أكلت نفس جودة عالية (20% بروتين خام الغزلان بيليه) النظام الغذائي libitum الإعلانية. ونحن فريد تميز كل الوليد وسجلت هيئة جماعية، وهند سيرا على الأقدام، وطول الجسم الكلي. كل سقوط اللاحقة، مخدراً الأفراد عن طريق حقن البعيد وأخذ عينات نفس مورفوميتريكس بالإضافة إلى قرون من البالغين. ووجدنا أن جميع مورفوميتريكس زيادة في حجم من الأول إلى الجيل الثاني، مع التعويض الكامل لحجم قرن الوعل (التباين الإقليمي الحالي لم يعد) وتعويض جزئي لكتلة الجسم (بعض الأدلة من التباين الإقليمي) واضح في الجيل الثاني. الذكور الجيل الثاني التي نشأت من منطقتنا التربة فقراً نوعية عرض حول نسبة 40 في المائة في حجم قرن الوعل وزيادة بنسبة 25% في كتلة الجسم عند مقارنة بنظرائهم المقطوع البرية. نتائجنا تشير إلى تباين المظهرية من الذيل الغزلان – الأبيض الذكور البرية في ولاية ميسيسيبي تتصل أكثر بالاختلافات في نوعية التغذية من مستوى السكان علم الوراثة.
Introduction
وقد تؤثر العوامل البيئية الخبرات أم أثناء فترة الحمل والرضاعة النمط الظاهري في نسلها، مستقلة عن النمط الوراثي1،،من23. الأمهات اللاتي تعيش في بيئات عالية الجودة المحتمل سوف تنتج ذرية أن المعرض النمط الظاهري فاخرة (كبيرة قرن الوعل وهيئة المساحة4)، بينما الأمهات اللاتي يسكن في بيئة منخفضة الجودة قد تنتج ذرية أن المعرض كفاءة النمط الظاهري (الصغيرة قرن الوعل وهيئة المساحة4). ولذلك، المستمرة في بيئة عالية الجودة قد تسمح أم إنجاب الذكور مع خواص الكبيرة، التي قد تؤثر بصورة مباشرة في الذرية فرص الإنجاب5،،من67،8 والتأثير غير مباشر اللياقة البدنية الشاملة الأم.
على الرغم من أن التغذية يؤثر مباشرة على خواص عبر الأصناف (Ursus الأمريكية، Ursus arctos9؛ فوسكوسي لياسيس 10؛ لارس ميتشاهيليس 11)، وهناك عدة عوامل قد تؤثر على الأبيض – الذيل الغزلان تعمل في ولاية ميسيسيبي، الولايات المتحدة الأمريكية. حجم الجسم وقرن الوعل حوالي ثلث أكبر لبعض السكان مقارنة بغيرهم12. هذا التغير يرتبط بقوة مع العلف جودة13،14؛ تم العثور على الذكور أكبر في المناطق ذات جودة أكبر من العلف. ومع ذلك، جهود الترميم التاريخي – الأبيض الذيل الغزلان في ميسيسيبي قد أدت إلى اختناقات الوراثية و/أو مؤسس آثار15،16، مما قد يفسر جزئيا أيضا بعض التباين الإقليمي الملحوظ في النمط الظاهري – الأبيض الذيل الغزلان.
ونحن نقدم البروتوكول أننا المستخدمة للتحكم في الجودة التغذوية لاشتعلت البرية الأبيض – الذيل الغزلان، مما يسمح لنا بتقييم ما إذا كان النمط الظاهري الذكور مقيد بواسطة الوراثة مستوى السكان. هذا البروتوكول أيضا يسمح لنا بتقييم ما إذا كانت متخلفة عن آثار الأمهات كانوا حاضرين في سكاننا. لدينا التصميم التي تسيطر عليها تفضيلية للدراسات التي أجريت على السكان بدءاً الحرة التي تقتصر على استخدام المتغيرات البيئية كوكيل لتقييد الغذائية3،17. لدينا التصميم التي تسيطر عليها كما يسمح لمتغيرات أخرى مثل التشديد على إمكانات المزمنة التفاعلات ذات الصلة الاجتماعية المقرر عقده مستمر كما تتعرض جميع الأفراد للمساكن المماثلة وممارسات تربية. بالإضافة إلى ذلك، لأن التغذية يؤثر تأثيراً مباشرا على جوانب أخرى من تاريخ الحياة بدءاً من الاستنساخ للبقاء على قيد الحياة18،19، مراقبة التغذية يسمح للمحققين لتقييم المتغيرات الأخرى التي تؤثر في جوانب تاريخ حياة الثدييات. وقد وصف بروتوكولات مماثلة لتقييم المسائل المتعلقة بجوانب تاريخ الحياة لسائر ذوات الحوافر عبر أمريكا الشمالية (مثلاً،،من 2021).
Protocol
Representative Results
Discussion
وهناك العديد من الخطوات المرتبطة بأعمالنا البروتوكول؛ ومع ذلك، هناك أربع خطوات الحاسمة التي يجب اتخاذها لضمان نجاح مع هذا البروتوكول. أولاً، أثناء التقاط الغزلان البرية، يجب أن يكون هناك عدة أسر موقعا في جميع أنحاء منطقة مصدر واحد (الخطوة 1.1.1). وبعد القبض على مواقع متعددة يضمن أنه سيتم تمث…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونحن نشكر إدارة ولاية ميسيسيبي للحياة البرية، ومصائد الأسماك والحدائق (مدوفب) للدعم المالي باستخدام الموارد من “المساعدات الاتحادية” في “استعادة قانون الحياة البرية” (ث-48-61). ونحن نشكر علماء الأحياء مدوفب مكينلي دبليو، Blaylock أ وغاري أ ويلف L. لمشاركتهم الواسعة في جمع البيانات. ونشكر أيضا تاكر س. كمنسق مرفق والعديد من طلاب الدراسات العليا والفنيين للمساعدة في جمع البيانات. هذه المخطوطة مساهمة WFA427 ميسيسيبي الدولة الغابات جامعة ومركز أبحاث الحياة البرية.
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).
