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張清風:人工繁殖珊瑚指日可待

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 國立臺灣海洋大學張清風校長在「水生科學面臨挑戰國際研討會」發表珊瑚繁殖的新觀點,根據他研究團隊研究結果,未來很可能找到調控珊瑚生殖細胞發育成熟的內在因子,進而可調控珊瑚的繁殖。
 張清風指出,珊瑚白化是目前全球關注的議題之一,在全球每年有1%的珊瑚死亡,全球氣候的變遷是造成珊瑚逐年減少的主要原因。造礁珊瑚的有性生殖在建立珊瑚礁族群具有重大的意義。然而到目前為止,我們對於珊瑚配子(生殖細胞)生成的機制所知不多。我們進一步觀察腎形真葉珊瑚的早期生殖細胞的蛋白質(germline gene vasa)以及卵黃蛋白基因(major yolk protein genes) vitellogenin (卵黃素)和卵蛋白(egg protein)。在組織學上顯示腎形真葉珊瑚配子生成發生在位於隔膜絲(mesenterial filaments)和收縮肌(retractor muscle bands)之間的中膠層(mesenterial mesoglea)中。
 這位研究不同水生生物20年的專家指出,雌性生殖細胞成熟發育過程大約要花費一年的時間,而雄性則是半年。在腎形真葉珊瑚vasa抗體進行的組織切片染色結果可以看到vasa表現在雌性的卵原細胞、早期卵細胞以及發育中的卵細胞,雄性則是精原細胞及初級精母細胞。除此之外,在未受精成熟卵發現具有早期生殖細胞的蛋白質基因及蛋白質的存在,表示說早期生殖細胞的蛋白質(vasa)可能為一母性因子,可傳遞至下一代。又雌性卵黃素和卵蛋白的表現在接近繁殖季時會增加,且在純卵巢組織的部分可以偵測到卵黃素和卵蛋白具有高度的表現。在原位雜交染色以及組織免疫染色的結果發現,隔膜絲的體細胞為卵黃生成的位置而非卵細胞本身。利用西方墨點法觀察,在珊瑚胚胎發育過程中可能消耗累積在珊瑚卵中的卵黃素,顯示卵黃素在珊瑚幼體可能擔任營養供給的角色。
 張清風研究室再進一步研究季節性荷爾蒙的情形,發現雌性素與醣基化雌性素在產卵期前一個月達到最高濃度,在產卵期可偵測到高濃度的促性腺激素釋放素(GnRH)。因此本研究是全球首次瞭解珊瑚生殖細胞的發育與成長過程,得知早期生殖細胞的蛋白質、卵黃素與卵蛋白在珊瑚生殖細胞的初期發育及卵細胞的成長扮演重要角色,根據我們目前的結果,未來很有可能找到調控珊瑚生殖細胞發育成熟的內在因子,進而可調控珊瑚的繁殖。[賴春福特稿]

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