梭德氏蛙（Rana sauteri)的粒線體DNA序列與族群變異之初探

Abstract

梭德氏蛙（Rana sauteri）是臺灣產特有種兩生類之一,不但廣泛分佈於全島的山區，而且可從低海拔（0-500公尺）起至海拔三千多公尺均可生存。由於梭德氏蛙的生殖季節隨地點而異，有回到相同的繁殖場所生殖之記錄，而且在不同的海拔高度的成蛙之呼吸代謝作用亦有不同，故不同族群間的基因組成可能因長期的生殖隔離與缺乏基因流動（gene flow）而有所變異。關於梭德氏蛙的研究中，目前已有生態、生理及細胞遺傳等方面的資料，若能增加族群遺傳方面的研究，則更完整。 本研究利用聚合?鏈鎖反應（PCR）的兩股定序法（double-strand sequencing）來分析分屬於10個族群的63段梭德氏蛙的粒線體DNA序列，嘗試瞭解在D-loop區域輕股的5’端附近之基因組成。而研究結果顯示：梭德氏蛙的粒線體DNA的變異包括鹼基替代（base substitution）、長度變異（length variation）及基因重排（gene rearrangement)。在粒線體DNA的控制區域(control region）有一段由39個鹼基組成，重覆十次以上的直接重覆片段(direct tandem repeat）。另外，發現有些樣本檢測出具有不同的mtDNA型態（異質性，heteroplasmy)。 為瞭解梭德氏蛙在不同族群的地理變異和親緣關係，將所分析的63段DNA片段可歸納出18種基因型，主要區分成屬於濁水溪水系的中部系統和淡水河水系的北部系統，而且各水系內的不同族群有不同的基因型組成，顯示出各族群之間的地理親緣關係可用水系作為主要的區隔。本研究顯示粒線體DNA之D-loop區域是探討無尾兩棲類的族群遺傳及演化之良好工具。