臺灣帝雉全基因體完整解碼

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臺灣帝雉全基因體完整解碼

臺灣大學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,執行了「臺灣帝雉全基因體解碼計畫」。研究成果已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。

臺灣帝雉為紅皮書列為近危物種的鳥類

臺灣帝雉(Syrmaticus mikado),又稱帝雉或黑長尾雉,歸類為雞形目、雉科、黑長尾雉屬的臺灣特有種鳥類。臺灣帝雉主要分布於臺灣海拔2000至3200公尺左右的原始林與草生地混合的山區,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。過去由於狩獵的壓力,帝雉族群逐漸減少而成為瀕危物種,因其極具稀有性,長期成為社會各界關注的焦點。不僅我國政府的保育類野生動物,亦為是被國際自然保護聯盟紅皮書列為近危物種之一的鳥類。

達成國內特有種鳥類的全基因體解碼

臺灣大學跨領域研究團隊從約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個基因進行註解與功能性分析。臺灣大學跨領域研究團隊成功組裝出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。

完整粒線體DNA序列可作為親緣關係的證據

藉由首度完成組裝臺灣帝雉的完整粒線體DNA序列,並與其他親緣關係接近之長尾雉屬的鳥類,進行演化分歧時間分析。研究結果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。

作為揭開高山適應性的演化機制之基礎

研究結果顯示,臺灣帝雉之所以能生活在嚴峻的高海拔環境,是與負責能量代謝、氧氣運輸、血紅蛋白結合、輻射反應、免疫反應及DNA修復等功能的基因有關,如果不具有這樣的能力,就無法長期的活存下來。證據顯示這些基因受到演化適應上的正向選擇和基因數量擴張,這些發現的證據,可以作為揭開臺灣帝雉適應性演化機制之研究基礎,對於未來保育的策略有很大的幫助。

透過臺灣帝雉全基因體的解碼,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之基因資訊,解答臺灣帝雉在演化上、環境適應力等各種性狀與基因間關連性的相關問題。【臺灣公論報】

臺灣帝雉的雄鳥 (侯良靖/攝)

臺灣帝雉的雌鳥 (侯良靖/攝)

科技部生命科學研究發展司副司長陳昭蓉(左6)、國立臺灣大學電機資訊學院生醫電子與資訊學研究所所長莊耀宇(左5)、臺北市立動物園園長金仕謙(左7)及臺大跨領域研究團隊共同出席記者會。(科技部提供)