一种鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法技术

本发明专利技术公开了一种鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、将待鉴定的鹿科动物毛发浸泡于无水乙醇中进行清洗；步骤二、清洗后的毛发制作鳞片压模片，测量毛发形态指标鳞片长和鳞片宽，计算鳞片长宽比；步骤三、以物种及鳞片长宽比在SPSS Statistics 17.0软件中建立三种鹿科动物毛发数据库；步骤四、将待鉴定毛发的鳞片长宽比值放入步骤三建好的三种鹿科动物毛发数据库中，通过SPSS Statistics 17.0软件中判别分析功能进行判别，得到该毛发物种的正确分类。本发明专利技术具有量化指标、结果客观、操作简单、准确率高、对鉴定人员和设备要求低、成本低的优点。

A Morphological Method for Identification of Hair of Red Deer, Roe and Sika Deer

【技术实现步骤摘要】
一种鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法
本专利技术涉及一种鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法，具体涉及一种基于毛发鳞片长宽比指标鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法。
技术介绍
鹿科动物是大型食肉动物的主要猎物，鹿科等有蹄类动物的丰度也是评估大型猫科动物分布区栖息地质量的重要标准之一。基于毛发形态学对粪便中残余的毛发样本进行鉴别是食肉动物的食性分析最为常用的方法并广泛的应用在食肉动物的食性研究中。尽管基于DNA技术的物种鉴别方法的应用，尤其是近年来二代测序技术的快速发展，DNA技术大量逐步应用到食性分析中。但是，DNA技术对检测的样本要求较高，而野外样本易受到环境污染且消化过程会有一定的影响，所以由粪便毛发提取的DNA质量较差。特别是对于鹿科动物的毛发样本而言，鹿毛较脆，在动物进食和胃肠蠕动过程中毛发通常被破坏，难以获得带毛囊的毛发样本，使得DNA的提取和扩增难度加大。另外，DNA技术对仪器设备、技术要求较高，加之测试成本等诸多原因，因此，基础毛发形态学对食肉动物的食性研究仍然被广泛的应用。鹿毛与其它动物毛发具有截然不同的形态特征：鹿科动物的被毛通常由粗大的粗毛（coarsehair）组成，绒毛缺乏。毛的外形不呈典型的纺锤形，毛尖到毛根粗细变化不明显，但在毛根处骤然变细。毛干较粗，大多数鹿毛超过200μm以上，颜色浅，髓质极其发达，髓质指数超过90%，皮质层薄，毛脆易断。因此，我们在粪便中发现的通常都是不完整的鹿科动物毛发。基于上述特征，在食肉动物的粪便中很容易区分鹿毛和其它动物的毛发。然而，鹿科动物是世界性分布物种，在中国也具有广泛的分布，共分布有13种鹿科动物，很多种鹿科动物均同域分布，是大型食肉动物的主要猎物。中国东北林区分布有马鹿、梅花鹿、狍、驼鹿、驯鹿等五种鹿科动物，是该区域大型食肉动物的主要猎物。东北虎和东北豹是全球最濒危的大型猫科动物，东北虎仅存500余只，东北豹数量更少，仅分布于俄罗斯远东和中国东北地区。为了研究该区域东北虎、豹对鹿科动物的可获得性，对其食性分析是最为基础的工作。东北虎、豹的粪便中经常发现鹿科动物的毛发，由于鹿科动物毛发的外形非常相似，髓质花纹均为网格B型，因此通过常规的髓质花纹不能进行科内的分类，也就是说，通过直接通过毛的单一外形结构或鳞片和髓质类型是无法对鹿科动物的毛发进行有效鉴别的。毛发鳞片是毛发最外层的结构，鳞片的形态从毛尖到毛根随着毛细度的变化具有多态性，比如：黄鼬的针毛从毛尖到毛根具有6种典型的鳞片。鹿科动物粗毛主要由镶嵌型鳞片构成，由于毛干粗细变化不明显，鳞片形态的变化也较少，鳞片形态具有一定的稳定性，这为利用鳞片形态做为鹿科动物分类的依据奠定了基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于毛发鳞片长宽比指标鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法。本专利技术选择东北虎、豹分布区内的3种鹿科动物马鹿、狍及梅花鹿的毛发样本，测定毛细度、髓质细度、鳞片长、鳞片宽，计算髓质指数、鳞片长宽比等6个指标，通过判别分析建立判别模型，并在对含鹿科动物毛发的32份东北虎、豹粪便进行食性分析时应用，得出针对东北虎、豹粪样中鹿科动物毛发判别的最优判别函数和最适毛发形态指标。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法，包括如下步骤：步骤一、将待鉴定的鹿科动物毛发浸泡于无水乙醇中进行清洗；步骤二、清洗后的毛发制作鳞片压模片，测量毛发形态指标鳞片长和鳞片宽（同数据库测量标准），计算鳞片长宽比，每根毛发至少测量10个完整的鳞片，后取平均值作为这一根毛发的鳞片长宽比；步骤三、以物种及鳞片长宽比在SPSSStatistics17.0软件中建立三种鹿科动物毛发数据库；步骤四、将待鉴定毛发的鳞片长宽比值放入步骤三建好的三种鹿科动物毛发数据库中，通过SPSSStatistics17.0软件中判别分析功能进行判别，得到该毛发物种的正确分类。相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：1、与传统的单纯的根据毛发外观特征进行判别的方法，本专利技术具有量化指标、结果客观的优点。根据毛发外观特征判别猎物的方法对研究人员的要求很高，研究人员需要有扎实的毛发形态学知识，且马鹿、狍及梅花鹿的毛发在外观上差异很小，判别过程中主观性较强，而本专利技术将毛发的指标量化建模，使判别结果更为客观，且具有可重复性。2、与通过多变量毛发形态指标进行物种鉴定相比，本专利技术操作简单，准确率高。本专利技术仅通过鳞片长宽比一项指标，大大减轻了工作量，却能得到多变量毛发形态指标更高的判别率，判别率达到89%以上，能满足动物食性分析中的物种鉴定所需的精度。3、相比DNA分子鉴定技术，本专利技术具有操作过程简单、对鉴定人员和设备要求低、成本低的优点。本专利技术在应用时只需制作鳞片压模片、测量鳞片长宽比，应用SPSSStatistics17.0软件的判别分析功能即可实现三种鹿科动物的鉴别。附图说明图1为数据库选取毛样；图2为粪便中洗出的毛样；图3为鳞片长宽比示意图；图4为三种鹿科动物毛发形态指标分类树；图5为各模型对三种鹿科动物的判别率。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。本专利技术提供了一种基于毛发鳞片长宽比指标鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法，所述方法测量马鹿、狍及梅花鹿三种鹿科动物共125根毛发的6项毛发形态指标建立数据库，利用SPSSStatistics17.0软件对数据库进行统计分析，基于分析结果，通过判别分析建立判别模型。各模型对数据库进行回判，遴选最优判别模型，得到最简单有效的鳞片长宽比之一指标。并采集东北虎豹粪便中32份具有疑似鹿科动物毛发的粪便样本，通过本专利技术及DNA分子技术两种方法鉴别该32份粪样中的鹿科动物毛发。以DNA分子技术结果为对照，检验所得最优判别模型及最简单有效的判别指标在实际应用中的成效。具体步骤如下：1、建立数据库1.1样本采集在东北林业大学野生动物资源学院标本室采集马鹿、狍及梅花鹿的典型粗毛（图1）共125根构建数据库，分别为40根、35根及50根。1.2指标测量清洗马鹿、狍及梅花鹿的粗毛，后置于有机玻璃片上，上下两片无机玻璃片铁夹固定，烘箱110℃、120min烘干印模，再用解剖针将毛从有机玻璃片上小心挑出，置于载玻片上，中性树胶封片，得到鳞片压模片和髓质花纹片。鹿科动物毛发有中空、易折的特点，经肠胃消化后动物粪便中鹿科动物毛发常不完整，导致部分形态学指标无法获得。考虑实际应用中以判别食肉动物粪样中的鹿科动物毛发居多，所以只研究断裂毛发可测量的指标。断裂毛发可获得指标共6项，包括毛细度、髓质细度、髓质指数、鳞片长、鳞片宽及鳞片长宽比，利用光学显微镜及TCapture5.1N软件进行测量：（1）毛细度：测量毛干处的直径（μm）。（2）髓质细度：测量(1)处髓质的直径（μm）。（3）髓质指数：。（4）鳞片长：沿毛长方向单个鳞片长度（μm）。（5）鳞片宽：沿毛细度方向单个鳞片宽度（μm）。（6）鳞片长宽比：单个鳞片长度与宽度的比值（图3）。每根毛发至少测量10个完整的鳞片，后取平均值作为这一根毛发的鳞片指标。以物种及6项毛发指标在SPSSStatist本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、将待鉴定的鹿科动物毛发浸泡于无水乙醇中进行清洗；步骤二、清洗后的毛发制作鳞片压模片，测量毛发形态指标鳞片长和鳞片宽，计算鳞片长宽比；步骤三、以物种及鳞片长宽比在SPSS Statistics 17.0软件中建立三种鹿科动物毛发数据库；步骤四、将待鉴定毛发的鳞片长宽比值放入步骤三建好的三种鹿科动物毛发数据库中，通过SPSS Statistics 17.0软件中判别分析功能进行判别，得到该毛发物种的正确分类。

【技术特征摘要】
1.一种鉴定马鹿、狍及梅花鹿毛发的形态学方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、将待鉴定的鹿科动物毛发浸泡于无水乙醇中进行清洗；步骤二、清洗后的毛发制作鳞片压模片，测量毛发形态指标鳞片长和鳞片宽，计算鳞片长宽比；步骤三、以物种及鳞片长宽比在SPSSStatistics17.0软件中建立三种鹿科动物毛发数据库；步骤四...

【专利技术属性】
技术研发人员：华彦，王姣，张立娜，姜广顺，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23