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某科學の超電報

臺灣帝雉全基因體序列圖譜組裝完成!

  • 首圖說明:大雪山林道上雄性臺灣帝雉。 圖/謝郁震先生提供

臺灣帝雉 Syrmaticus mikado,又稱帝雉或黑長尾雉,不僅是被國際自然保護聯盟紅皮書列為近危物種之一的鳥類,亦為我國政府的保育類野生動物,更因其極具稀有性,成為社會各界長期關注的焦點。

臺大跨領域研究團隊在科技部、臺北市立動物園和臺灣大學共同資助之下,執行「臺灣帝雉全基因體解碼計畫」,成功組裝出第一個帝雉的基因體序列圖譜,不僅首次達成國內特有種鳥類的全基因體解碼,更是全球第一種完成全基因體解碼的長尾雉屬鳥類,研究成果刊登於國際知名期刊《GigaScience》,此項重要的成果有助於未來帝雉的物種保育和繁殖復育等工作。

雌性臺灣帝雉。 圖/謝郁震先生提供

帝雉是臺灣特有的長尾雉屬鳥類,是臺灣的雉科鳥類中,棲息於最高海拔,也是臺灣現有特有種鳥類中體型最大者,為千元鈔票背後的主角動物。過去由於狩獵的壓力,帝雉族群逐漸減少而成為瀕危物種。臺大研究團隊由約 160 倍的基因體片段序列之巨量資料中組裝出超過 10 億個鹼基對的帝雉基因體序列圖譜,再藉由生物資訊的分析方法,對大約 16,000 個基因進行註解及功能性分析。發現帝雉可以生活在嚴峻的高海拔環境,與負責能量代謝、氧氣運輸、血紅蛋白結合、輻射反應、免疫反應和 DNA 修復等功能的基因受到演化適應上的正向選擇和基因數量擴張有關。

計畫成果報告人,國立臺灣大學生醫電子與資訊學研究所,所長莊曜宇。 圖/科技部提供

此外,藉由首度完成組裝帝雉的完整粒線體 DNA 序列,並與其他親緣關係接近之長尾雉進行演化分歧時間分析後,推測帝雉可能出現在距今約 347 萬年前的臺灣,從古地理學中臺灣島形成的時間亦支持了這個假設。MHC-B 基因座是鳥類極為重要的免疫基因群,研究亦發現,帝雉擁有與原雞相類似的基因組成結構,此成果未來將有助於本土鳥類的禽流感預防與治療等研究,提供重要的線索及資源。

科技部記者會合影。 圖/科技部提供

基因體圖譜解碼」是世界各國對於重要生物資源有效保存及運用的新方法。透過帝雉基因圖譜的解讀,除了提供鳥類生物資源的永久保存外,更能獲得在保育和復育工作上所需的物種特性資訊,解答帝雉在演化上、環境適應力等各種性狀跟基因間關連性的相關問題。隨著本計畫的完成,不但推動臺灣生態保育工作邁向嶄新的里程碑,更可與世界接軌,促進學術合作交流與提高臺灣的國際能見度。

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