台灣地區烏魚粒線體DNA控制區序列變異及族群遺傳之研究

Abstract

烏魚（Mugil cephalus L.）是台灣重要的經濟漁獲。台灣沿岸經年都有烏魚存在，而每年的冬至前後期間，亦有一群自北方洄游至台灣西南海域產卵的洄游性烏魚。本研究主要的目的在利用粒線體DNA（mtDNA）之控制區作為生化指標，藉以探討台灣沿岸與冬至洄游烏魚是否同為一個族群。本研究樣品共計烏魚43尾，其中包括新竹沿岸11尾與高雄沿岸10尾、冬至洄游必經海域（新竹外海）10尾與台灣西南海域產卵場（高雄外海）12尾。mtDNA經萃取後，利用特定的引子，以聚合?鏈鎖反應（PCR）方法，將mtDNA控制區放大並定序。其後，控制區序列以ClustalW軟體進行比對，發現台灣海域烏魚共可分為四種不同的單倍基因型。以Kimura雙參數模式（Kimura-2-parameter model）計算各基因型鹼基替代百分率，結果顯示台灣沿岸（包括新竹與高雄）的烏魚為同一族群，冬至洄游必經海域（新竹外海）的烏魚則為另一族群。而台灣西南海域產卵場所捕獲的烏魚，同時發現沿岸與冬至洄游的烏魚基因型。此結果指出，台灣西南海域可能同為沿岸與冬至洄游烏魚的產卵場，且兩個族群的產卵時間都在冬至前後。其次，為建立世界各海域烏魚單倍基因型親源關係樹，由Genbank取得大西洋西岸與夏威夷海域的烏魚控制區基因型共計100種，篩選出親源關係最遠的28種，合併台灣的4種，以淨核?酸替代數目作為遺傳距離，利用neighbor-joining方法建構全球烏魚單倍基因型親緣關係樹。結果顯示，已知烏魚在親緣關係上可分為大西洋與太平洋兩大支系。其中，太平洋支系內夏威夷與台灣海域的烏魚可明顯區分，而台灣海域亦可分為沿岸與冬季洄游兩個不同族群。近年來台灣烏魚的年漁獲量急速下降，本研究結果，可藉以釐清減產的烏魚究為沿岸抑或冬至洄游的族群，將有助於台灣烏魚資源的管理與評估。此外，針對烏魚苗放流，本研究所建訂之生化標籤可協助確定其基因型，以避免人工放流對原有生態之影響。而且冬至洄游烏魚基因型之確立，將有助於其棲息地與洄游路徑之研究。