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海洋大學、基龍米克斯生技聯手破解臺灣鮭基因密碼

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圖:位於有勝溪的臺灣鮭魚,年齡約1歲多體長約16CM左右。(黃沂訓老師提供)

 國立臺灣海洋大學與基龍米克斯生物科技公司今(15)日發表國寶魚「臺灣鮭魚(櫻花鉤吻鮭)基因解碼計畫」初步研究成果,張清風校長表示,這是國內首度針對臺灣特有種生物進行全基因體的解碼工程,將對臺灣鮭的繁殖復育、物種保育、環境適應(陸封洄游)等問題皆能有重大的貢獻,啟動臺灣生態保育工作邁向一個嶄新的里程碑。
 海洋大學表示,臺灣鮭魚是一種生活在七家灣溪上游的特殊陸封型鮭魚,在生物學上有其獨特的重要性,由於牠的稀有與瀕臨絕種,長期以來受到社會各界關注,同時也投入相當多的人力與研究資源,尤其過去海洋大學在臺灣鮭魚的棲地保護及人工復育工作上的努力,奠定了推動保育工作之基礎,也見到了不錯的成果。目前臺灣鮭魚的族群數量從1992年數量最低的200多尾,逐漸恢復穩定,近5年平均已經有2000尾左右或以上的數量,棲地也從原來的七家灣溪5公里長的河段,逐漸遍及整個七家灣溪及高山溪,透過野外人工放流,近幾年在羅葉尾溪、司界蘭溪支流也都有出現臺灣鮭魚族群的蹤跡。
 海大校長張清風指出,臺灣鮭魚是唯一生存在亞熱帶地區的鮭魚,原有溯河產卵及降海生息的習性,在氣候寒冷的更新世冰河時期拓殖到中臺灣溪流。而後受到冰河時期與地質變動的交互作用,使得洄游路徑被阻隔在臺灣中部的大甲溪,演化成為陸封型的鮭魚,是冰河時期的孑遺物種,在生物地理研究史上具有劃時代的意義,在國內外的保育生物研究中,一直受到相當的關注。
 張校長說,臺灣鮭魚不僅是生物演化的重要題材,也是環境指標物種,不論在自然歷史、學術研究、生態保育與環境教育等領域皆具有極高的價值與指標意義。目前全球各國都對重要的生物的資源進行不同方式的保育工作,透過基因體解碼獲取物種特性與保育工作所需的資訊已經成為主要方式之一,例如義大利與法國一起完成松露的基因圖譜解碼,中國大陸對熊貓等物種積極的進行大量生物基因體解碼工作等。因為各國都知道,基因圖譜的解讀,開創了保育瀕臨絕種生物或經濟生物資源利用的新道路。到目前為止,全球大力推動重要魚類的基因體解碼已有11種魚類完成或接近完成,而生物資源豐富的寶島臺灣在這種要的關鍵時刻也不能缺席。
 這次海洋大學與基龍米克斯生技公司及神通資科攜手合作,將保育的工作再度提升到基因體解碼的層級,同時獲得富邦金融控股公司、台新金融控股公司及鑽石生技投資股份有限公司的大力支持,在農委會及雪霸國家公園管理處的協助下,希望進一步藉由基因體解碼得到更多延續其族群的寶貴資料。
 由於目前尚無明確的臺灣鮭魚基因體大小的相關研究,因此按照最相近的大西洋鮭魚來估計臺灣鮭魚的單倍體基因體應落在3000Mb上下,基龍米克斯董事長游卓遠推估其功能性基因約有3萬個左右。
 透過海洋大學及基龍米克斯研究團隊經過兩年多的努力,目前臺灣鮭魚全基因體定序解碼工程已經完成gDNA總定序量達400G,可以涵蓋80%以上的全基因體覆蓋度(約2.2G),預計今年底可以達成600G的gDNA總定序量,全基因體覆蓋度可達85%(約2.2G)。
 未來除了持續完成臺灣鮭魚全基因體解碼之外,研究團隊將透過其他物種已知基因來協助,找出臺灣鮭魚的性別分化和環境適應相關的功能性基因,建立基因資料庫,了解牠在環境適應能力、演化、生殖調控及各種性狀等與基因的關係,同時透過親緣關係的比對,避免近緣交配,進一步增進族群的健康。甚至透過降海(適應海水)的機制,可能可以促進臺灣鮭魚體型的增大、產卵數目的增加與卵質的提高,產生更多優良的後代。

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