發布時間: 2014-03-24
本院細胞與個體生物學研究所臨海研究站一組研究團隊最近發表一篇論文,證明金魚的雙叉尾係源自於一個名為chordin的基因突變,乃影響其背腹型化發育所導致的結果。此項研究成果已於2014年2月25日刊登在國際期刊「自然通訊」(Nature Communications)。
為了觀賞金魚多層次尾鰭游動時的飄逸夢幻效果,金魚飼育專家很早就已經開始培育尾鰭開岔的雙叉尾金魚。然而時至今日,金魚尾鰭雙叉尾的分子發育機制以及其遺傳基礎知識,仍罕為人知。本院細生所臨海研究站(位於宜蘭)由助研究員太田欽也博士所領導與阿部玄武博士所執行的實驗中,證明金魚尾鰭雙叉尾的發育與名為chordin 的基因息息相關。這個基因影響金魚的背腹型化發育,乃造成尾鰭雙叉尾的現象。
學界已知,金魚與模式物種斑馬魚的物種親緣相近,而斑馬魚突變種dino/chordin的表型與雙叉尾金魚相似,研究團隊乃推測chordin基因可能與金魚尾鰭的分岔有關。經過分析金魚的基因組後。發現金魚有兩套chordin基因,而其中之一的突變與雙叉尾的表型緊緊相繫。
研究團隊藉由顯微注射技術,將正常的chordin mRNA注入到雙叉尾的金魚胚胎之中,發現金魚的尾型從雙叉尾恢復為單尾,進而確認chordin的突變與雙叉尾的生成有關。再經由基因表現模式的分析,總結出突變的chordin會導致發育早期的金魚產生腹側化的現象。
其他物種chordin的基因突變往往伴隨著高死亡率,然而雙叉尾金魚卻是例外,牠們存活良好。阿部博士與研究團隊乃推測,也許中國早在宋明時期即已開始的金魚養殖技術,即是因為chordin基因的重製,反而有助於雙叉尾金魚的繁殖。
太田博士說:「我們相信未來更深入的金魚研究,將洞悉人為的選育對發育機制的改變。」
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太田欽也助研究員,中央研究院細胞與個體生物研究所臨海研究站
(Tel) +886-3-9880544 分機47 otakinya@gate.sinica.edu.tw
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林美惠,中央研究院總辦事處
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黃復君,中央研究院總辦事處
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