Summary

Protocollo per la valutazione degli effetti relativi di ambiente e genetica sulla Antler e la crescita del corpo per un cervide longevo

Published: August 08, 2017
doi:

Summary

Differenze fenotipiche tra le popolazioni di cervidi possono essere correlate a livello di popolazione genetica o nutrizione; discernimento che è difficile allo stato brado. Questo protocollo descrive come abbiamo progettato uno studio controllato dove variazione nutrizionali è stato eliminato. Abbiamo trovato che la variazione fenotipica dei cervi bianco – muniti di maschi era molto limitata di nutrizione di genetica.

Abstract

Cervide fenotipo può essere collocato in una delle due categorie: efficienza, che promuove la sopravvivenza oltre morfometrica stravagante crescita e di lusso, che promuove la crescita di grandi dimensioni di armi e corpo. Popolazioni della stessa specie visualizzano ogni fenotipo a seconda delle condizioni ambientali. Anche se antler e dimensione corporea dell’uomo cervo dalla coda bianca (Odocoileus virginianus) varia da una regione fisiografiche in Mississippi, Stati Uniti d’America ed è fortemente correlata con la variazione regionale in termini di qualità nutrizionale, gli effetti della genetica di popolazione-livello dalle scorte native e precedenti sforzi di rifornimento non possono essere trascurati. Questo protocollo descrive come abbiamo progettato uno studio controllato, dove altri fattori che influenzano il fenotipo, quali l’età e la nutrizione, sono controllati. Abbiamo portato le femmine gravide pescato e cerbiatti six-month-old da tre distinte regioni fisiografiche in Mississippi, Stati Uniti d’America per il Mississippi State University Rusty Dawkins Memorial cervo unità. Cervi della stessa regione sono stati allevati per produrre una seconda generazione della prole, che ci permette di valutare le risposte generazionale e gli effetti materni. Tutti i cervi mangiato la stessa alta qualità (pellet di 20% proteina greggia cervi) dieta ad libitum. Abbiamo univocamente contrassegnato ogni neonato e registrato piede posteriori, massa del corpo e lunghezza dal corpo intero. Ogni successiva caduta, abbiamo sedato individui tramite iniezione remoto e provato lo stesso morfometria più palchi degli adulti. Abbiamo trovato che tutti morfometria aumentato in dimensioni dalla prima alla seconda generazione, con compensazione completa della dimensione del antler (variazione regionale non è più presente) e una compensazione parziale della massa del corpo (alcune prove di variazione regionale) evidente nella seconda generazione. Seconda generazione di maschi che ha avuto origine dalla nostra qualità più poveri suolo area visualizzata su un aumento del 40% nella dimensione del antler e su un aumento del 25% in massa del corpo quando rispetto ai loro omologhi selvatici raccolti. I nostri risultati indicano la variazione fenotipica del selvaggi maschi cervi bianco – muniti in Mississippi sono più legati alle differenze di qualità nutrizionali rispetto a livello di popolazione genetica.

Introduction

Fattori ambientali, che esperienze di una madre durante la gestazione e l’allattamento possono influenzare il fenotipo di sua prole, indipendente di genotipo1,2,3. Madri che abitano ambienti di alta qualità probabilmente produrrà prole che presentano un fenotipo di lusso (grande antler e corpo misura4), considerando che le madri che popolano un ambiente di bassa qualità possono produrre prole che presentano un fenotipo di efficienza (piccole corna e corpo dimensioni4). Di conseguenza, persistenza in un ambiente di alta qualità può consentire una madre per produrre prole maschio con grandi caratteristiche fenotipiche, che possono influenzare direttamente opportunità riproduttiva5,6,7,8 della prole e indirettamente influenzare inclusive fitness della madre.

Anche se nutrizione influenza direttamente le caratteristiche fenotipiche tra taxa (Ursus americanus, Ursus arctos9; Liasis fuscusI 10; Larus michahellis 11), diversi fattori possono influenzare i fenotipi di cervi bianco – muniti in Mississippi, Stati Uniti d’America. Dimensione del antler e corpo sono circa un terzo più grande per alcune popolazioni rispetto ad altri12. Questa variazione è fortemente correlata con foraggio di qualità13,14; i maschi più grandi si trovano in aree con la più grande qualità di foraggio. Tuttavia, gli sforzi di restauro storico di cervi bianco – muniti in Mississippi possono hanno portato alla genetiche dei colli di bottiglia e/o fondatore effetti15,16, che può anche parzialmente spiegare alcune della variazione regionale osservata nel fenotipo di cervi bianco – muniti.

Forniamo il protocollo che abbiamo usato per controllare la qualità nutrizionale del pescato cervi bianco – Uniti, che ci ha permesso di valutare se il fenotipo maschio è limitato dal livello di popolazione genetica. Questo protocollo ha permesso anche di valutare se in ritardo gli effetti materni erano presenti nelle nostre popolazioni. Il nostro disegno controllato è preferenziale a studi condotti su popolazioni che vanno gratis che sono limitati all’utilizzo di variabili ambientali come un proxy per restrizione nutrizionali3,17. La nostra progettazione controllata consente inoltre di altre variabili come potenziale cronica di sforzo interazioni correlate al sociale che si terrà costante come tutti gli individui sono sottoposti a custodia simile e pratiche di allevamento. Inoltre, poiché nutrizione influenza direttamente gli altri aspetti di storia di vita che vanno dalla riproduzione a sopravvivenza18,19, controllo nutrizionale consente per gli investigatori valutare altre variabili che riguardano aspetti di storia di vita dei mammiferi. Protocolli simili sono state descritte per valutare questioni relazionati agli aspetti di storia di vita per altri ungulati attraverso il Nord America (ad esempio, 20,21).

Protocol

Ethics Statement: The Mississippi State University Institutional Animal Care and Use Committee approved all capture, handling, and marking techniques under protocols 04-068, 07-036, 10-033 and 13-034. 1. Establish Capture Sites, Immobilize and Transport wild White-tailed Deer Identify public and private properties that are enrolled in the Deer Management Assistance Program22 and establish ≥29 capture sites throughout three source regions in Mississippi, USA.</stron…

Representative Results

Età individuali, qualità nutrizionale e la genetica influenza il fenotipo maschio cervi bianco – muniti. Il nostro disegno di studio ci ha permesso di controllare la qualità dei cervi di nutrizione si consumavano e ci ha permesso di identificare l’età di ogni cervo confronti validi all’interno delle classi di anno. Controllando la nutrizione e l’età con il nostro design studio, siamo stati meglio in grado di capire se la genetica di popolazione-livello era limitando il fenotipo dei m…

Discussion

Ci sono diversi passaggi associati con nostro protocollo; Tuttavia, ci sono quattro passaggi critici che devono essere prese per assicurare il successo con questo protocollo. In primo luogo, durante la cattura di cervi selvatici, deve esserci diverse sedi di cattura in tutta una regione unica fonte (punto 1.1.1). Avere più posizioni di bloccaggio assicura che qualsiasi variabilità genetica associata alla regione di origine sarà rappresentata tra cervi. In secondo luogo, cervi devono essere tenuti separati dalla region…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ringraziamo il Mississippi Department of Wildlife, pesca e parchi (MDWFP) per il sostegno finanziario utilizzando risorse dell’aiuto federale in fauna selvatica Restoration Act (W-48-61). Ringraziamo i biologi MDWFP W. McKinley, r. Blaylock, Gary r. e L. Wilf per loro ampio coinvolgimento nella raccolta dei dati. Ringraziamo anche S. Tucker come coordinatore di struttura e più studenti laureati e tecnici per il loro aiuto di raccolta dei dati. Questo manoscritto è contributo WFA427 del Mississippi State University Forest e Wildlife Research Center.

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)

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Michel, E. S., Flinn, E. B., Demarais, S., Strickland, B. K., Wang, G., Dacus, C. M. Protocol for Assessing the Relative Effects of Environment and Genetics on Antler and Body Growth for a Long-lived Cervid. J. Vis. Exp. (126), e56059, doi:10.3791/56059 (2017).

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