台灣地區小家鼠粒線體DNA控制區序列變異及族群遺傳之研究

Abstract

小家鼠（Mus musculus）為廣佈於世界各地的小型鼠類。在台灣主要分佈在人類活動的環境中；尤其是各地農會的穀倉，往往有小家鼠族群棲於其中。本研究即以小家鼠粒線體DNA控制區為遺傳標記，以定序和PCR-SSCP的方法進行研究；一方面評估SSCP分析法在族群遺傳應用上的可行性，另一方面以所得序列資料推估台灣各穀倉小家鼠族群的遺傳結構，同時探究台灣小家鼠的分類地位、可能起源與演化歷史等問題。 在台灣小家鼠控制區序列上，研究中共發現有13種單倍基因型（haplotype），其中除預期中的M. m. castaneus亞種外，尚發現有M. m. domesticus的控制區基因型存在；此外，有四種M. m. castaneus基因型在控制區內含有76個鹼基為單位的反覆重複片段，因此造成基因型彼此間有長度多型性。定序結果亦顯示，控制區5'端的高度變異區，在區分不同的基因型上，便提供了足夠的訊息。 以控制區5'端高度變異區內片段序列，進行SSCP以及PCR-RFLP分析。綜合兩法後，在13種基因型中，有10種基因型可準確彼此區分。利用定序資料，加上SSCP以及PCR-RFLP分析的結果，我們檢測出29個採樣族群（n＝367）中控制區基因型的分佈。其中18個族群，在族群內僅具單一基因型；顯示小家鼠族群可能受到開拓者效應（founder effect）或瓶頸效應（bottleneck effect）所影響。以採樣族群的角度來看時，部份鄰近族群有遺傳組成相異的高度分化現象，顯示其間基因交流可能受阻；但將本島族群歸併成東北、西北、中部、西南以及東部五個地理區域時，鄰近地理區域間分化程度則仍較不鄰近區域間低。考慮中央山脈隔離效應後計算區域間地理距離，則發現區域間遺傳距離與地理距離間，有顯著的正相關，符合isolation by distance模式。 由ΦST值以及族群的親緣關係樹均可發現，金門地區與台灣東南部以外的各地理區域之間，分化程度不高；推測兩地族群可能來源相同，均源自大陸地區。相對而言，本島東南部（花蓮、台東族群）則與其他地區有較高的分化程度；這顯示中央山脈對小家鼠基因交流的隔絕有相當的影響；另外由基因型組成推測，東南族群的小家鼠，其來源、拓殖歷史可能都與其他區域族群相異。