利用微衛星標幟與粒線體 DNA 探討臺灣地區大冠鷲之遺傳結構與多樣性

出版年份: 
2011年
主題類別: 
摘要: 

猛禽主要面臨問題為棲地喪失、人類開發及活動影響,造成物種瀕臨絕種之危險。大冠鷲(Crested Serpent Eagle, Spilornis cheela hoya)在台灣屬於珍貴稀有保育類野生動物,利用遺傳分子標幟了解族群的遺傳歧異度(genetic diversity)及遺傳結構,有助於進行族群管理與遺傳保育。本試驗利用微衛星標幟與粒線體 DNA 控制區檢測臺灣地區 62 隻大冠鷲之遺傳變異,並利用其中已知來源樣本 42 隻樣本分析臺灣地區大冠鷲之遺傳結構。
利用 16 個白尾海雕及西班牙帝雕所開發的微衛星基因座,作為跨物種微衛星標幟的研究結果顯示,其應用於大冠鷲的效果不佳,僅有 11 個微衛星基因座具有多態性,平均異質度低(HE=0.38, HO=0.35),且經序列分析發現在大冠鷲所增幅的序列中,重複單位的數量大量減少,造成多態性降低。因此,本試驗遂以大冠鷲基因體篩選其適用之微衛星標幟,利用選擇性雜合法(selective hybridization)以(CA)n 與(GATA)n 重複單位作為探針,建構微衛星序列豐富之基因庫,並篩選出 24 個新的微衛星基因座。而平均每個基因座的交替基因數量(Na)為 2 至 8 個,且平均期望異質度與觀測異質度數值接近。以開發之微衛星基因座分析大冠鷲族群的遺傳結構結果顯示,臺灣各區域間的遺傳分化指數(FST)與祖先遺傳係數(RST)皆小於 0.05,顯示不同區域之間大冠鷲族群沒有遺傳分化的情況。此外,各個區域間的遺傳距離以東部與其他三個區域的遺傳距離數值大,推測係因高山所造成的輕微隔絕。
在大冠鷲粒線體 DNA 的研究方面,本試驗成功的選殖及定序大冠鷲粒線體基因體 18828bp,利用高變異之控制區(control region)序列設計引子對大冠鷲樣本進行增幅,序列分析結果顯示,在 62 個樣本中共可以發現 12 個單套型(haplotype),臺灣各區域間的遺傳分化指數與微衛星標幟分析結果符合,皆沒有明顯的分化情況。以單套型所繪製的最小親緣關係網狀圖(minimum spanning network)亦顯示臺灣各區域大冠鷲沒有明顯的分群現象。
本研究自大冠鷲基因體開發 24 個新的微衛星基因座,並將大冠鷲之粒線體基因體定序完成,不僅可作為遺傳監控的重要分子遺傳標幟,亦可作為相關研究之應用。此外,結合微衛星標幟與粒線體 DNA 控制區序列的多型性分析結果顯示,臺灣地區大冠鷲族群各區域間沒有明顯的分化情況,故可視為單一的管理單位,雖無嚴重的遺傳歧異度喪失,仍應持續進行遺傳監控以進行遺傳保育。