生命科學專業學院—生命科學系
Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/58
本系學士班之教育目標為「培育優良之生物科教師及生命科學研究人才」雙軌並行。
因應少子化的衝擊，本系調整相關員額及教學資源之分配，在課程設計及學習活動上，特別注重學生基礎學識、研究能力和研究方法的訓練，使學生可依個人志趣作學習規劃，畢業後有更寬廣的出路。
本系碩、博士班之教育目標則以「培養生命科學研究人才」為主，並兼顧師資培育，故課程設計及學習活動以培養獨立研究能力為主要目標。
News
Browse
7 results
Search Results
Item 鬼基因滲入可能是造成斯文豪氏蛙（Odorrana swinhoana）複合群粒核不一致的潛在原因(2023) 沈敬家; Shen, Chin-Chia由於有著不同的演化特性，粒線體和核基因有時會發生不一致的演化趨勢。這種現象稱為粒核不一致(mitonuclear discordance)，並經常造成親緣關係分析過程中的矛盾。核粒不一致的現象中經常可見劇烈的粒線體基因分化(deep mtDNA divergence)，目前已有數種理論解釋這樣的演化事件，例如不完全譜系分選、性別偏差的播遷、或是鬼基因滲入(ghost introgression)。若現今的物種中含有來自已滅絕物種的基因滲入即可定義為鬼基因滲入，這是近年演化學界中備受關注的議題，也可透過演化模型和特定基因組中的訊息來進行檢定。在本研究中，我利用粒線體基因和限制酶位點標定定序(RADseq)分析斯文豪氏赤蛙複合群的粒核不一致現象；這個複合群包含了斯文豪氏赤蛙、宇都宮臭蛙以及一個位在台灣東部的斯文豪氏赤蛙族群，三者有著分化差距大的粒線體基因。RADseq的資料顯示所有的斯文豪氏赤蛙間有著相近的親緣關係，然而粒線體基因則顯示台灣東部的斯文豪氏赤蛙族群位於整個複合群的最基群，代表現今的斯文豪氏赤蛙並不是一個單系群。透過演化族群動態模型和基因組中的族群分化，我們推測台灣的東部曾經存在一個擁有特殊粒線體基因的臭蛙屬物種，但西部的斯文豪氏赤蛙在向東擴散的過程中將其取代，而在分布重疊的區域中留下該物種的粒線體和少數核基因。這是兩棲類發生鬼基因滲入的第一篇研究，也顯示鬼基因滲入在自然界中的存在可能被低估。如果光靠粒線體基因進行物種界定或是親緣關係重建，可能會得到偏頗的結果，需加入一定數量的核基因才能更全面地描繪物種的演化進程。Item 蠶蛾科之起源、演化及其生物學研究(2022) 林容諄; Lin, Rung-Juen馴化已久的家蠶(Bombyx mori)(Lepidoptera: Bombycidae)，是鱗翅目的模式物種之一，為第一個完成全基因組序列定序(genome sequence)的鱗翅目物種。由於家蠶結繭的蠶絲及蠶絲的副產品擁有重要的經濟價值，根據文獻記載早在5000年前就開始被人類馴養利用，目前有超過1000種以上的品系。近年結合分子數據證據透過馴化品系之間的基因組關係研究顯示，家蠶(B. mori)是由野蠶(B. mandarina)所馴養而來，與歷史文獻紀錄吻合，透過絲路分別傳往世界各地。儘管家蠶研究深入，然而蠶蛾科內其他與蠶蛾近緣物種的研究資料十分缺稀，例如多數的蠶蛾科物種沒有完整的生活史資料，蠶蛾科內不同屬之間的關係尚未釐清，幼蟲取食桑科(Moraceae)桑屬(Morus)或榕屬(Ficus)植物的演化情形未知，且蠶蛾科的分布起源仍然充滿疑問。本研究取樣所有文獻記錄地區之蠶蛾科樣本，囊括亞洲、南美洲、非洲、澳洲及東南亞地區，研究結果簡述如下：1) 採集、飼養蠶蛾科物種、記錄其生活史資料包含寄主植物、卵的排列方式、初齡幼蟲之原生毛序、繭的結構與色型等；2) 以6個基因(1個粒線體基因與5個核基因)序列資料建構可靠的蠶蛾科親緣關係，結果顯示蠶蛾科可分為南美洲新世界亞科Epiinae與亞洲古北區舊世界亞科Bombycinae兩個亞科，屬級關係中除Bivincula與Gunda為併系群，其餘屬為單系群；3) 根據幼蟲的寄主植物記錄與分子數據建構的親緣關係樹進行特徵演化模擬，推測利用桑科榕屬做為寄主植物為祖徵，而利用桑科桑屬植物則為較晚近演化出來的結果；4) 利用新建構之分子親緣關係樹結合化石、地質年代與分子鐘估算物種分化時間，重建蠶蛾科之生物地理歷史事件，估算蠶蛾科約在6千1百萬年前於岡瓦那大陸(Gondwana)出現，約在5千1百萬年前分化為新世界與舊世界兩大亞科；分析顯示，Bombycinae的祖先約在4千6百萬年前經由一次澳洲至亞洲的擴散事件(dispersal)形成現今物種在東南亞及亞洲的分布；而後又再經由一次的擴散事件，從亞洲擴散至非洲地區。Item 臺灣產蜘蛛抱蛋屬植物之系統分類研究(2021) 楊明真; Yang, Ming-Jen蜘蛛抱蛋屬(Aspidistra)植物於全世界約170 多種，被認為是目前單子葉植物中物種增加最迅速的類群之一。長期以來，臺灣產蜘蛛抱蛋屬多被處理為三個分類群，但部分類群的區分仍有學者持有不同觀點。此外，過往對本屬植物的分類均以形態特徵為主，隨著分子生物技術的迅速發展，分子標記已成為分類學研究有效的分析方法，然而臺灣產蜘蛛抱蛋屬目前仍未有針對不同類群遺傳分化的研究與完整的物種親緣關係探討。本研究以 Lu et al. (2020) 的分類研究結果為假說，使用轉錄組分析(RNA-seq)釐清本屬物種間的親緣關係，再利用形質分析評估不同類群之間相對重要的特徵，以微衛星分子標記探討不同類群之間的遺傳組成。首先，親緣關係結果顯示臺灣本屬物種為一單系群，其中大武蜘蛛抱蛋(A. daibuensis)的東部群最早形成，而薄葉蜘蛛抱蛋(A. attenuata)為最晚分出的類群；且物種分群與假說一致，大武蜘蛛抱蛋的東部群與南部群為不同的兩類群。其次，形質分析結果中，花部特徵的柱頭角度、花藥著生高度、裂片的寬度以及雌蕊長與雄蕊著生高度比值可做為區別特徵。長藥隔蜘蛛抱蛋(A. longiconnectiva)與大武蜘蛛抱蛋東部群具有相似的遺傳組成，與親緣關係分析結果，長藥隔蜘蛛抱蛋與霧社蜘蛛抱蛋(A. mushaensis)有較接近的親緣關係不一致。最後，結合親緣分析、遺傳結構分析與形態分析結果顯示大武蜘蛛抱蛋之東部群與南部群為不同的兩類群。本研究確認臺灣產蜘蛛抱蛋屬應包含五個類群，並建議將大武蜘蛛抱蛋的南部群處理為新的分類群。Item 鱗翅目刺蛾科幼蟲之刺與警戒色的起源與演化(2020) 林育綺; Lin, Yu-Chi各式各樣防禦捕食者的策略在世界各地各類生態系出現，可見捕食是顯著而重要的演化驅力。在多樣的捕食策略中，刺是顯而易見的防禦策略，並且許多生物用以對抗天敵。鱗翅目的刺蛾幼蟲以多樣化著名且不同齡期間刺的形態會改變，正好適合作為研究防禦機制與其他特徵演化的材料。本研究第一章概括介紹刺蛾科的命名、生活史與分類處理狀況。第二章以飼養經驗與前人研究歸納多樣的刺蛾幼蟲類型，記錄種內不同齡期間刺形的變異情形，並且以電子顯微鏡比較其他防禦機制—刺毛—在刺蛾、毒蛾與枯葉蛾幼蟲的異同。第三章基於第二章的結果探討刺於刺蛾科內的演化。過去關於刺蛾的親緣關係研究主要基於美洲的樣本，其曾推論刺蛾之刺為單一起源並且無刺型幼蟲為祖先型。此推論與更早提出的假說相反，且刺蛾為廣分布的物種，加入其他地理區之樣本後結果不一定相同。因此，本研究第三章，首先取來自亞洲、澳洲、北美與南美的45個內群與8個外群之五個基因片段建立親緣關係樹，其後分析刺的特徵演化。研究結果顯示刺為單一起源，並且無刺型幼蟲多次獨立由有刺型幼蟲平行演化而來。本研究第三章，利用第二章所得之親緣關係樹進一步探討刺與警戒色的演化關係。根據前人研究，警戒色的防禦可分為公開防禦與不公開防禦。在公開防禦的警戒色演化方面，過去的研究曾提出不同的假說：警戒色演化出來之後，在刺的投資上可減少；由於刺的防禦屬於公開防禦，因此不需演化出強烈的警戒色；即使有刺為次級防禦，若演化出強烈的警戒色，仍會因為較易被天敵發現而使適存度下降。本研究以特徵演化探討刺的防禦強度與警戒色的對比強度之間的演化關係，結果顯示防禦強度增強，警戒色也隨之增強，除此之外本研究結果支持「警戒色演化出來之後，在刺的投資上可減少」之假說。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。Item 重建翠灰蝶族的系統發育及食性演化(2010) 林佳宏灰蝶科中的翠灰蝶族(tribe Theclini)蝴蝶目前在世界上已知186種，主要分布在東亞。目前翠灰蝶的屬級分類群目前仍缺乏明確的定義，以致不同研究者間迄今仍常使用不同的屬概念，造成翠灰蝶的高階分類上的不穩定。因此本研究重建翠灰蝶的親緣關係樹並進一步探討其食性演化。 本研究蒐集到內群29屬60種，外群6屬9種，共計107個樣本，另外下載National Center for Biotechnology Information((NCBI)的序列資料共6屬10種。根據 粒線體DNA的COI及COII基因以及核DNA的Ef-1α基因，利用最大減約法、最大概似法以及貝氏推論分析去進行親緣關係樹的建構。 結果顯示，翠灰蝶族為一個單系群，且多數結果支持翠灰蝶族可以再分成三個單系群；檢驗各屬是否為單系群，發現本研究33屬中有Chrysozephyrus、Shirozuozephyrus、Teratozephyrus、Euaspa及Ussuriana等5個屬並非單系群，根據親緣關係樹的結果將Shirozuozephyrus屬合併入Chrysozephyrus屬，將Fujiokaozephyrus屬及Uedaozephyrus屬併入Teratozephyrus屬。針對許多新屬的成立及過多單屬單種的問題，結果發現大多數這類的屬可能均有其存在的必要性。在種的階層上，根據物種間相當低的遺傳距離以及翅膀紋路、交尾器的相似性，推論Cordelia comes與Cordelia wilemaniella以及Chrysozephyrus hisamatsusanus與Chrysozephyrus splendidulus分別為同一種。在食性演化的探討方面，推測翠灰蝶的祖先利用的植物應該是殼斗科，而其他植物的利用情形應該都是由利用殼斗科植物去演變過來的。Item 透翅蛾科之系統分類地位研究以及臺灣產物種之分類修訂與生物學研究(2017) 梁家源; Liang, Jia-Yuan透翅蛾科為透翅蛾總科中數量及物種多樣性最高的類群，目前全世界已被鑑定命名的透翅蛾科種類約有160屬、1454種和51亞種。透翅蛾科於全球幾乎都有採集記錄，其中以東洋區的多樣性最高。透翅蛾科幼蟲為鑽蛀性，會蛀食寄主植物的樹幹、樹皮、嫩枝、根部和果實等組織，或者在寄主植物的莖和枝條上形成蟲癭，並造成農業和當地植物的危害。透翅蛾科的擬蜂形態特徵使其過去一直受到許多鱗翅目研究者矚目，最近的研究中雖已證實透翅蛾科為一個單系群，但在透翅蛾科中除了少數幾個屬間的親緣關係曾被探討過之外，透翅蛾科內的系統發育關係至今缺乏有系統的分析，對暸解這一多樣性很高的類群的起源、食性演化、生物地理都是很大的障礙。本研究目的為(1)用形態及分子序列之證據來探討透翅蛾科的親緣關係，檢測目前使用的不同亞科及族級分類單元是否為單系群，藉以作出分類上的調整，以及進一步探討成蟲擬蜂特徵起源及幼生期食性演化之問題。(2) 重新修訂處理臺灣產透翅蛾科的分類問題，並記錄幼生期寄主植物、取食特性和雌蟲產卵行為等生物學資料。材料上選取透翅蛾科中75個屬96個物種作為研究內群，以木蠹蛾科、蝶蛾科和短軀蛾科作為外群。本研究共計使用4科84屬105個物種，其中78屬80種使用16個幼蟲、9個蛹、19個成蟲非生殖器、16個雄生殖器與6個雌生殖器外部構造特徵，以最大簡約分析重建形態親緣關係樹；38屬60種使用粒線體DNA COⅠ、COII序列以及核DNA EF-1α、wingless序列資料，以最大或然分析和貝式分析來重建分子親緣關係樹。結果顯示透翅蛾科為單系群，其短軀蛾科為最近的姊妹群；在亞科分類層級中，Sesiinae亞科為單系群，Tinthiinae亞科呈併系群；在族級分類層級中，分子資料支持各族皆為單系群，Sesiinae亞科內各族之間的關係以 ((Melittiini + Sesiini) + (Paranthrenini (Osminiini + Cissuvorini))) + Synanthedonini呈現，形態資料支持Tinthiini、Paraglosseciini、Pennisetiini、Similipepsini、Melittiini、Cissuvorini、Osminiini、Paranthrenini和Synanthedonini族各為單系群。其成蟲擬態蜂類外觀特徵的出現，為類群或物種各自的平行演化。幼生期宿主利用特徵起始階段重建分析顯示，透翅蛾科祖先的幼生期寄主利用形態應為蛀莖性，從蛀莖轉為造癭的演化過程為多次的獨立演化。在臺灣產透翅蛾科的物種分類修訂上，本研究進行1個新組合與5個同物異名處理；臺灣產透翅蛾科物種共計24屬43種，其中包含2個新紀錄屬、8個新種、1新紀錄種，並記錄15種物種的生活史資料。