種豬粒線體基因條碼



顏念慈 黃鈺嘉 吳明哲

行政院農業委員會畜產試驗所遺傳育種組



早在西元1949年條碼便已發展，其原理是將線條與空白按照一定的編碼規則組合起來成為獨一的數位符號，用以代表一定的字母、數字等資料。基因條碼 (DNA barcode)是將具有某物種特定信息的DNA粒子附著在產品上，需要識別產品時，通過DNA譯碼機對信息來進行解讀。基因條碼技術為應用各物種之間特定信息DNA上存在著許多的單核苷酸多態型 (Single nucleotide polymorphism, SNP) 組合，形成條形編碼中粗細不同的線條。動物粒線體DNA的演化速率相對於染色體的DNA快很多，因此被科學家用來鑑定物種，子代的粒線體DNA僅傳承自母系是以母性遺傳方式世代沿襲而來，因此由豬粒線體 DNA多態性表現可追溯豬種雌親種原。若將商業生產場的種母豬回溯親源，往往僅緣自少數幾頭種母豬，只要分析這幾頭種母豬，歸類出具有各場特定信息的DNA，就可形成粒線體DNA的條碼 以區別商業生產場的產物。SNP基因條碼屬開創性構想，主要利用核酸4進位原理，轉換為10進位、16進位或128進位條碼，結合頻率計算、稀疏矩陣技術，以較少位碼提昇編碼效率。圖一為將初步研究所獲得種豬粒線體DNA D-loop區域序列之SNP，化成線條與空白按照一定的編碼規則組合起來的基因條碼，未來若再擴展粒線體 DNA其他區域定序，如CO1基因（cytochrome c oxidase subunit 1）等，或粒線體 DNA完全定序，即可將其延伸為一編碼資料庫，而由此資料庫結合所建立的基因條碼，可構成商業生產場豬肉產品的逆向追蹤系統，以預防產品的運輸、流通、銷售過程中可能發生的仿冒行為，作為疑異商品抽驗品管，將有利於協助國產豬肉的品牌化。


圖一、豬粒線體 DNA D-loop區域基因條碼