種雞粒線體基因條碼
類別 : 豬
ShuYing 發佈於 2005/9/6
種雞粒線體基因條碼



張秀鑾 陳婉婷

國立屏東科技大學畜產系



雞隻廣泛地分佈於全球,其主要提供人類食物來源與觀賞用途;故人類文化對其馴化過程有著重要的影響。綜觀鷄隻馴養史,除了提供食物來源外,常隨著不同目的而育種;如長鳴鷄與鬥雞即為典型的例子,故其為研究選育與人類文化關係之良好選擇。例如:在日本17個本土鷄品系中,有三個可依外表型區分的長鳴鷄種,Koeyoshi, Totenko與Tomaru。經粒線體DNA (Mitochondria DNA, mtDNA) D-loop序列分析與親源樹狀圖評估後發現,前三者均屬同一家系且源自名為Shamo的鬥雞家系;該鷄種依地緣上,應係屬南中國與印度支那(而非日本本土)之鬥雞,隨後在日本因人類喜好而逐漸選育成具長鳴特性之鷄種。

1977年Carl Woese首次大量應用單一基因上核苷酸序列之差異探討演化關係,隨著愈來愈多的生物體rRNA序列比較結果的出爐,終於締造生命樹重繪的機會。近年來,結合PCR技術的發展,進一步提供基因序列差異檢測的方便性。在親源相近的生物體,演化緩慢的基因(如rRNA)通常是沒有差異的;但其為建立原始古老關係所不可或缺的,因其可追溯至細胞生命的起源。相反地,演化速率快的基因可能重寫與覆蓋了古代生物間之類同足跡,故經常能顯現出相近物種間的分歧;此即為mtDNA能被廣泛地用於動物類源研究之主因。粒線體DNA因其構造特殊,不僅缺乏組織蛋白(histone)保護且DNA修護系統效率不彰;導致高突變率(high mutation rate)的產生。同時,因其具高突變固定率(high mutation fixation rate),故演化速率遠較核內DNA為快,故即使在相近物種間亦可累積差異可供辨識。

動物的粒線體細胞為一個自主的遺傳系統,高等脊椎動物mtDNA為一雙股螺旋分子構造,長度約為16-18 kb;家禽mtDNA長度則約16.5 kb,結構包括1個核酸控制D-環區(control region, D-loop)、2個核糖體RNA(12S rRNA和16S rRNA)、22個rRNA與13個蛋白質密碼基因(protein coding genes)。若我們可找到mtDNA上的某個短區域可固定地區分物種,並定為標準,則連結序列資料庫所得DNA序列即為物種之辨識碼,DNA條碼(DNA barcode),如同一般商品條碼一樣。2004年Hebert等人研究發現,粒線體基因648 bp區域,細胞色素c氧化酶I(COI),序列歧異,或可供作物種鑑別用之DNA條碼。進一步針對北美260個鳥類物種進行COI條碼鑑別結果顯示,其不僅簡單易懂且所有檢測物種均有不同條碼可供辨識。同時,相近物種間之平均差異達物種內差異18倍以上;預計未來在新物種判定上應可提供有效的鑑別力。