學位論文
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Item 隱密種物種形成的基因組分析：灰胸竹雞(Bambusicola thoracica)的種化基因組學(2024) 蔡承恩; Tsai, Cheng-En物種的界定，是生物學界中最基本的議題之一。隨著遺傳分析技術的進步，我們可以容易地取得非模式生物的完整基因組序列，進而結合形態、生態棲位等資訊，以綜合性的方法找到過去未被辨識的物種，以正確評估生物多樣性。遺傳數據顯示動物界中許多生物擁有形態上難以辨識，但族群間經歷獨立演化的歷史，應被視為獨立的物種，這些物種可稱為隱密種(cryptic species)。隱密種在寄生蟲、線蟲類及節肢動物最具有代表性，也常見有脊椎動物的案例，但其形成機制仍然罕為深入探究。在此，我透過灰胸竹雞了解隱密種種化過程及可能機制，並找出物種形成(speciation)的候選基因(candidate genes)。過去發現在單型種的灰胸竹雞有分屬兩個不同演化支系的地理族群：以四川陝西為主的西部族群，以及由貴州、湖南和湖北以東的中東部族群。本研究使用全基因組重定序序列，得到灰胸竹雞西部族群、中東部族群以及作為外群的台灣竹雞完整族群基因組數據。分析結果顯示，西部族群與中東部族群已經分化40萬年之久，並且期間沒有基因流。以模型檢測在中東部族群與西部族群之間的物種界定，也顯示灰胸竹雞的東西部族群該分為兩個物種。而在兩個潛在隱密種之間基因組高度分化區域內，共找到19個粒線體功能相關基因，5個與聲音感知或鳴唱學習有關的基因，5個與營養代謝及生長相關的基因，2個與性腺發育及精子生成有關的基因以及2個和羽色有關的基因。除此之外，在性染色體(Z)上兩處長度大約2 Mb大片段區域顯著的高度分化，暗示性染色體在灰胸竹雞種化的重要性。本研究第一次描述雞型目中的隱密種，填補了對於生物多樣性描述上缺失的一塊，並且有助於對隱密種種化機制與過程的了解。Item 麗紋石龍子（Plestiodon elegans）在臺灣的族群遺傳分化與隱蔽種(2022) 林雨昕; Lin, Yu-Hsin廣泛分布的物種在現今空間上的遺傳結構分布，往往是由過去的地質事件或氣候事件所造成。受惠於分子技術的進步，某些在遺傳上有分化，但在形態上卻非常相似的隱藏譜系得以被發現，顯示兩棲爬行動物在台灣的物種多樣性是被低估的。隱蔽種的發現對於演化理論 、生物地理和保育政策的制定有著深遠 的影響，也能進而探究其種化機制或是種化歷史。麗紋石龍子（ Plestiodon elegans）廣泛分布於中國大陸 、 釣魚台列嶼 、 澎湖以及台灣本島， 是台灣唯一分布海拔跨越 0到 3000公尺左右的蜥蜴，然而對此物種的族群遺傳結構研究甚少。為了 瞭解麗紋石龍子在台灣的遺傳分化，我們在全島 包含 1700公尺以上高海拔地區 、 澎湖和龜山島，以及代表中國族群的馬祖進行採集， 利用定序取得遺傳資料，包括粒線體的cytochrome b和 ND1以及核基因的 RAG-1和 PRLR片段，重建親緣關係，比較各地族群的遺傳差異和分化時間，並進行形態分析。分子遺傳結果顯示在粒線體片段中，台灣東西部的麗紋石龍子並不呈現單系群。台東附近由低到高海拔的族群為一獨立的單系群，且與台灣其餘族群的遺傳距離高於其他在琉球群島的幾個近緣種。而核基因由於序列相對保守，較無可供辨識的序列特徵 。形態分析結果顯示，台東族群的頭部鱗片 包括眶前鱗、眶後鱗、上睫鱗、下唇鱗、頸鱗）、前肢第二指指墊數和後肢第二、第四趾趾墊數 (RFII、RTII、 RTIV)、吻肛長（ SVL）以及 頭深 （HD）皆顯著不同於台灣其餘族群。綜合以上，麗紋石龍子在台東的族群應為一獨立的新種，其分類地位必須進行重新的描述。Item 台灣及鄰近地區鈍頭蛇屬系統分類研究(2011) 游崇瑋; Chung-Wei You鈍頭蛇科（Pareatidae）是近年由黃頷蛇科（Colubridae）中獨立的類群，由於擁有特化的食蝸食性，在生態、行為與演化上均具有高度的研究價值。在20世紀早期，Van Denburgh以及牧茂市郎先後發表台灣鈍頭蛇（Amblycephalus formosensis）以及駒井氏鈍頭蛇（A. komaii），兩者皆為台灣特有種。其後在1931年經歷了分類變革，鈍頭蛇屬的學名從原先的Amblycephalus改成Pareas。1997年，日籍學者太田英利教授認為台灣只產有一種鈍頭蛇，而根據命名法則稱作較早發表的名稱：台灣鈍頭蛇（Pareas formosensis）。然而，近來我們發現台灣的鈍頭蛇中存在著不連續的外部型態差異，顯見此類群在分類上仍有待釐清。為了探討台灣及鄰近地區鈍頭蛇的系統分類及演化關係，我們同時進行外部型態的檢測及遺傳的分析，並納入產於沖繩的八重山鈍頭蛇（P. iwasakii）進行比對。外部形值方面，我們記錄了身長各項比例、鱗脊、鱗片數量、眼色等數據。遺傳標記方面，則利用PCR增幅粒線體cytochrome b及核染色體的c-mos基因片段，並利用序列建構親緣關係樹。結果從粒線體DNA的序列中發現台灣至少存在三個遺傳上差異明顯的系群，彼此並不成為單系群。其中，台灣鈍頭蛇（P. formosensis）和漢氏鈍頭蛇（P. hamptoni）聚合為遺傳距離非常相近的一群，屬同種範圍。根據漢氏鈍頭蛇的原始描述文獻，我們發現漢氏鈍頭蛇和台灣鈍頭蛇在背部鱗片上有些許差異，據此我們建議將台灣鈍頭蛇歸於漢氏鈍頭蛇的一個亞種（P. hamptoni formosensis）。由核染色體的遺傳標記顯示台灣島內的鈍頭蛇即使處於共域分布的地區，也完全沒有任何的遺傳交流，而且三者均具備可資明顯鑑別的外部形態特徵。由於多組證據相互吻合，我們認為台灣的鈍頭蛇總共存在三個有效的分類群。比對正模標本的外部形值之後，我們認為駒井氏鈍頭蛇應該回復為一個有效種，意即，台灣目前存有三種鈍頭蛇：漢氏鈍頭蛇台灣亞種，駒井氏鈍頭蛇，以及一個未發表的隱藏種。