由族群遺傳結構探討白頭翁與烏頭翁之演化關係

出版年份: 
1999年
主題類別: 
關鍵字: 
摘要: 

白頭翁 (Chinese Bulbul, Pycnonotus sinensis) 和烏頭翁 (Taiwan Bulbul, P. taivanus) 之間的地理隔離和自然雜交現象是研究種化過程的好題材,我們利用聚合連鎖反應 (PCR) 和自動DNA定序 (automated DNA Sequencing) 技術,以具有快速演化特性的粒線體DNA控制區序列當作遺傳標記,研究白頭翁4個亞種 (大陸亞種P. s. sinensis;海南亞種P. s. hainanus;琉球亞種P. s. shirogashira;台灣亞種P. s. formosae) 與烏頭翁的族群遺傳結構和演化親緣關係。研究樣本來自18個採樣點、258隻個體 (包括52隻雜交帶個體),利用長度1110 bp (包含長度1081 bp的粒線體控制區和29 bp的t-RNAPro ) 的粒線體DNA序列,以NJ法重建27隻白頭翁四個亞種與烏頭翁特有種的演化親緣關係樹,所得之關係樹無法明顯區分出白頭翁與烏頭翁的演化親緣關係。以粒線體控制區5''端高變異的536 bp序列分析白頭翁、烏頭翁與雜交區個體的族群遺傳結構時,共發現123個基因型,族群內的遺傳多樣性指數 ( h 和π) 顯示,單倍基因型多樣性指數 (h) 在每個族群都很高,平均值是0.925 (從0.725到1之間),其中h值較小的族群都是來自於島嶼 (金門, h=0.769;琉球, h=0.725) ;核酸多樣性指數 (π) 在所有族群都不高,平均值是0.00906 (從0.00538到0.01208)。Tajima''s D和Fu and Li''s D test顯示D值都沒有顯著偏離0,表示我們所選用的這段536 bp的粒線體控制區DNA序列在族群中的演化為中性的。所得族群間遺傳分化程度的指標值 (dA、NST和AMOVA階層分析的結果) 也顯示白頭翁與烏頭翁之間沒有明顯的族群遺傳結構和遺傳分化現象。依據基因交流量Nm值以及每個族群之間 (除了廣州族群和採樣數小於3的族群以外) 皆有共同的基因型,我們判斷白頭翁與烏頭翁之間的基因交流十分頻繁。島嶼間的粒線體DNA基因型關聯顯示,現今琉球群島上的白頭翁P. s. shirogashira族群極有可能是從台灣南部播遷過去,而且在外形上琉球白頭翁與台灣白頭翁族群十分相近。根據前人的研究和本實驗的結果顯示白頭翁與烏頭翁在生態、行為和遺傳上的差異並不明顯,也沒有生殖隔離的現象,故種間分化程度並不大,可能是在分化的初期,就因生態環境改變導致地理隔離消失而恢復基因交流。