利用RAPD 與ISSR 分子標誌技術鑑定台灣蝴蝶蘭及菲律賓蝴蝶蘭物種
利用RAPD 與ISSR 分子標誌技術鑑定台灣蝴蝶蘭及菲律賓蝴蝶蘭物種
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2004 年彰化花卉博覽會花卉新科技海報展專刊 163<br />
利用 RAPD 與 ISSR 分子標誌技術鑑定<br />
台灣蝴蝶蘭及菲律賓蝴蝶蘭物種<br />
國立嘉義大學<br />
莊畫婷 沈再木 顏永福 劉景平 鄭隨和<br />
蝴蝶蘭為蘭科(Orchidaceae)蝴蝶蘭屬(Phalaenopsis)之植物。全世界已發<br />
現之蝴蝶蘭物種(species)有 50 多個,棲息地遍佈於喜馬拉雅山脈、西藏、<br />
馬來西亞、緬甸、印度、台灣、菲律賓、越南、泰國、印尼、新幾內亞、<br />
北澳洲和中國雲南等地。<br />
台灣為蝴蝶蘭屬地理分佈之北限,有兩種原生蝴蝶蘭,一種為原生於<br />
屏東恆春、台東大武、蘭嶼及綠島地區之台灣蝴蝶蘭(Phal. aphrodite subsp.<br />
formosana E. A. Christ., subsp. nov.);另一種為原生於台東蘭嶼地區之姬蝴蝶<br />
蘭(Phal. equestris Rchb. f.)。台灣蝴蝶蘭早在 1940 年代即因花型優美而聞名<br />
國際,但棲息地受到自然災害和人為的破壞及任意採集,台灣原生蝴蝶蘭<br />
已瀕臨絕種。近年來獲得政府支助和原生地居民的協助,進行台灣蝴蝶蘭<br />
種原收集,已找到台灣蝴蝶蘭殘存之棲息地,並進行種原蒐集、保存與復<br />
育等工作。但是台灣蝴蝶蘭因形態上介於 Phal. amabilis 及 Phal. aphrodite<br />
間難以清楚區分,在分類上頗有爭議。<br />
DNA 分子層次的分子標誌技術如 RAPD (random amplified<br />
polymorphic DNA)、SSR (simple sequence repeat) 、ISSR (inter simple<br />
sequence repeat)及 AFLP (amplified fragment length polymorphism)等,是直<br />
接鑑定植物基因型之遺傳歧異(genetic diversity),此方式不會受環境影響,<br />
也不受鑑定時植物之發育期及人為因子所影響,較傳統之植物性狀鑑定更<br />
具客觀、準確與快速性。本研究以 RAPD 及 ISSR 分子標誌技術鑑定台灣<br />
蝴蝶蘭,結果發現台灣蝴蝶蘭有別於原產菲律賓之 Phal. amabilis 及 Phal.<br />
aphrodite。<br />
圖一、台東大武山區台灣蝴蝶蘭(Phal. aphrodite subsp. formosana)棲息地。
164<br />
2004 年彰化花卉博覽會花卉新科技海報展專刊<br />
圖二、台灣蝴蝶蘭之全株及花朵形態。<br />
表一、RAPD 和 ISSR 引子標誌片段和多型性。<br />
Primer No. of fragments<br />
No. of polymorphic<br />
fragments<br />
Polymorphic index<br />
(%)<br />
RAPD<br />
UBC329 9 5 55.6<br />
UBC335 9 8 88.9<br />
UBC338 5 5 100.0<br />
UBC341 11 10 90.1<br />
UBC345 8 5 62.5<br />
UBC354 3 3 100.0<br />
UBC358 5 3 60.0<br />
UBC359 6 3 50.0<br />
UBC413 10 8 80.0<br />
UBC421 6 4 66.7<br />
UBC430 10 9 90.0<br />
UBC450 13 11 84.6<br />
Total 95 74 -<br />
Average 7.9 6.2 77.4<br />
ISSR<br />
827 17 16 94.1<br />
828 14 14 100.0<br />
855 19 13 68.4<br />
Total 50 43 -<br />
Average 16.7 14.3 87.5
2004 年彰化花卉博覽會花卉新科技海報展專刊 165<br />
圖三、以 UBC430 RAPD 引子鑑定蝴蝶蘭之 RAPD 圖譜,450bp 之標誌<br />
Phal. aphrodite<br />
subsp. formosana<br />
Phal. aphrodite<br />
Phal. sanderiana<br />
Phal. schilleriana<br />
Phal. stuartiana<br />
Phal. amabilis<br />
片段為台灣蝴蝶蘭所特有的標誌片段。編號 1~11 為台灣蝴蝶蘭,<br />
編號 12~28 為菲律賓之蝴蝶蘭(12~16 和 19~20 為 Phal. amabilis;<br />
17~18 為 Phal. aphrodite, 21~22 為 Phal. sanderiana, 23~25 為 Phal.<br />
schilleriana, 26~28 為 Phal. stuartiana。M 為標準分子量標誌。<br />
1<br />
2<br />
5<br />
8<br />
7<br />
11<br />
10 346<br />
9<br />
17<br />
18<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
25<br />
26<br />
27<br />
28<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
19<br />
16<br />
20<br />
圖四、利用 12 個 RAPD 引子之標誌來估算相似性(Nei/Li’s Coefficient)和親緣樹狀
166<br />
Phal. aphrodite<br />
subsp. formosana<br />
Phal. aphrodite<br />
Phal. amabilis<br />
Phal. sanderiana<br />
Phal. schilleriana<br />
Phal. stuartiana<br />
2004 年彰化花卉博覽會花卉新科技海報展專刊<br />
1<br />
2<br />
10<br />
11 3468975<br />
17<br />
18<br />
12<br />
13<br />
15<br />
14<br />
20<br />
16<br />
19<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
25<br />
26<br />
28<br />
27<br />
圖五、以 3 個 ISSR 引子之標誌來估算相似性(Nei/Li’s Coefficient)和親緣樹狀圖。<br />
Phal. aphrodite<br />
subsp. formosana<br />
Phal. amabilis<br />
Phal. aphrodite<br />
Phal. sanderiana<br />
Phal. schilleriana<br />
Phal. stuartiana<br />
1<br />
2<br />
7<br />
8<br />
5<br />
10<br />
11 3469<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
20<br />
16<br />
19<br />
17<br />
18<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
25<br />
26<br />
28<br />
27<br />
Phal. aphrodite<br />
subsp. formosana<br />
Phal. amabilis<br />
Phal. aphrodite<br />
Phal. sanderiana<br />
Phal. schilleriana<br />
Phal. stuartiana<br />
Sweet(1980)研究之形態分群<br />
圖六、以 RAPD 及 ISSR 引子之標誌合併估算相似性(Nei/Li’s Coefficient)<br />
和親緣樹狀圖。藍色實線為菲律賓之蝴蝶蘭分群及 Sweet (1980)研究<br />
之形態分群,顯示其分群具一致性。台灣蝴蝶蘭(紅色虛線)之分群則<br />
顯示出有別於菲律賓之 Phal. amabilis 及 Phal. aphrodite。
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