台灣野生動物冷凍遺傳物質典藏中心之建置

1. 「台灣野生動物冷凍遺傳物質典藏中心之建置－鳥類與哺乳類 (Ⅲ)」： 為因應人類對環境破壞所引起的生物多樣性流失及學術資源的永久利用性，在國內成立一兼具研究與保育實質價值的冷凍遺傳物質庫，已成為政府與學界之共識。冷凍遺傳物質的典藏目標以台灣本島地區的鳥類與哺乳類為主。本計畫於95年度的工作重點在鳥類方面以台灣南部中、高海拔山區為採集優先區域，並針對具高度本土特有性的森林性物種，主要目標類群包括畫眉科、鶇科、山雀及鶯亞科; 哺乳類則以架設陷阱補捉為主要樣本來源，另以特有生物中心救傷站為輔助樣本來源; 樣本類型主要為新鮮血液、羽毛及肌肉。本年度採集到鳥類遺傳物質樣本共17科38種231份及哺乳類樣本共12科33種199份，採集結果超出預期成果。目前累計冷凍遺傳資料庫之樣本蒐集現況，共有鳥類36科92種773份及哺乳類16科50種393隻。 2. 「台灣野生動物冷凍遺傳物質典藏中心之建置--魚類 (Ⅲ)」： 台灣已記錄的魚類，根據最新的估算，應在2900種以上，亦即佔了全球魚種種數十分之一左右，這個比例相較於台灣佔全球陸地不到萬分之三的比例而言，台灣魚類多樣性便顯得非常的高，令國人足以自傲。然而台灣的魚類多樣性卻在逐漸消失之中，面臨了棲地的破壞、外來種的威脅、人為的環境污染、商業過度捕撈以及全球氣候變遷等各種威脅，導致我們可以引以為傲的生物多樣性迅速衰減，保存並且維護台灣魚類的生物多樣性便是目前刻不容緩的重要工作。 本計畫的目的，即利用為期四年的時間，在中央研究院生物多樣性研究中心成立魚類冷凍遺傳物質庫，典藏台灣魚類的遺傳物質、魚體標本以及數位照片和採樣資料，期望可以儘速典藏當代魚類的多樣性，並提供資料以進行研究、教育以及各種有利於維護台灣魚類多樣性的實際應用。 經過三年的努力採集，目前已累積超過900種，總數達2000件以上之魚類標本的採集，典藏了台灣已記錄魚種的三分之一。預計四年計畫的成果，將可採集到超過2500件標本，典藏種數則希望可以達到台灣已記錄魚種的四成，甚至達到一半。 由於採集之種類均為配合主持人現有之各項研究計畫，也因此目前典藏之魚種仍以底棲沙泥地或深海魚類為主，加上一些常見的經濟性魚類，而大型之大洋性魚類或小型的珊瑚礁魚類較為缺乏。此外，魚類有超過一半的物種屬於罕見魚種，可遇而不可求，因此也還有待努力，也藉此機會徵求合作者，希望各魚類領域的分類學者能夠共同合作。今年度起，本計畫已經新增兩位合作的魚類學者，分別是海洋大學的陳鴻鳴助理教授以及成功水試所的江偉全博士。 而配合農委會所委託的「現行首次水產動物活體進口管理機制改進研究」計畫，今年度起也開始採集進口之水族觀賞魚種。 此外，農委會委託舉辦之「野生動物遺傳物質冷凍典藏與管理暨生命條碼研習會」，目的為：(1) 各執行典藏計畫之單位進行經驗與成果分享；(2) 現場示範各生物類群之遺傳物質採樣方法，讓相關研究單位有機會了解提供遺傳物質樣本應注意之規則與典藏流程，並和與會者進行技術與觀念之交流。總計有一百四十位與會者，並完成各動物類群之遺傳物質採集流程於研習會發放。 3. 「台灣野生動物冷凍遺傳物質典藏中心之建置-DNA條碼計畫 (Ⅲ)」： 近年，一個「DNA 分類（DNA taxonomy）」或是「分子遺傳分類（molecular taxonomy）」的構想逐漸為人所接受。如果每一份標本都利用相同一段遺傳物質，經過累積資料之後完成建檔，那麼每一個物種就會擁有其獨特的訊息，如同超級市場的條碼系統，稱之為「DNA barcode」。在本年度預定的工作項目中，預定進行山雀科、畫眉科、鶇科、鵯科等鳥類，以及赤蛙科、壁虎科、蝮蛇科、黃頷蛇科等兩棲爬行動物的定序。鳥類部份本年度新完成定序的物種包含20科（含亞科）34種，因此將累積的物種增加至31科73種以上；而兩棲爬行動物方面，則累積4目14科，超過67種的兩棲爬行動物得到至少600 bp的COI序列。各類群的種間均呈現非常明顯的遺傳分化，但種內的變異極為有限，顯示COI適合作為條碼系統的分子遺傳標記。但是利用演化軟體重塑各類群在COI序列上呈現的演化關係，發現物種之間的演化關係與我們熟悉的分類關係並不符合。顯見單純的COI基因片段雖然適合用於物種鑑定，但並不適合進行演化親緣關係的重塑。另一方面，兩棲爬行動物在種間呈現相當大的遺傳分化，同屬之間的遺傳距離平均可達20%，而科間的遺傳距離則達到30%以上，這種巨大的遺傳差異相對地提升我們在進行PCR增幅反應的難度。 4. 「台灣野生動物冷凍遺傳物質典藏中心之建置-兩棲爬行動物 (Ⅲ)」： 在農委會的支柱下，兩棲爬行冷凍遺傳庫已經在過去的三年間逐漸完成各項軟硬體的建置，並在2004年底開始運作。目前的硬體設施包括兩個存放量為4000管樣本的中型液態氮樣本儲存槽，以及兩個容量為60000份樣本的大型儲存槽。冷凍庫內目前累計標本共計950隻，共計17科、53屬、97種兩棲爬行動物。其中包含兩棲類5科、9屬、27種、396隻，爬行類10科、42屬、68種、551隻。以採集數量來區分，目前庫內的標本以赤蛙科最多（175隻），樹蛙科居次（140隻），蝙蝠蛇科居三（139隻）。以物種數量來區分，則以黃頷蛇科最多（30種），樹蛙科與赤蛙科居次（各為10種），壁虎科居三（9種）。以組織品質來區分，其中A級佔71.58%（680份），B級佔4.95%（47份），C級佔2.31%（22份），D級佔0.42%（4份），E級佔20.74%（197份）。透過工作人員的努力，大部分的組織都有一份相對應的證據標本，或至少擁有一張拍攝精美的照片。在幾年的努力之下，目前遺傳庫內「欠缺」的標本已經壓低到20種以內。同時，透過國際合作的採集計畫，我們尚收集到來自東南亞或大陸地區的標本，大幅豐富我們的庫儲的多樣性。未來庫方的走向，將逐漸步向以「管理」為主，以「採集」為輔的經營管理模式。我們鼓勵並期待國內相關的研究學者，盡量提供研究完迄的備份標本，進入我們的典藏系統，一方面豐富庫內的儲存，一方面也讓這些資源能夠以集中的方式永遠保存。 5. 「台灣野生動物冷凍遺傳物質典藏中心之建置--無脊椎動物 (Ⅲ)」： 為保存台灣生物，本計畫與國內其它機構分工共同蒐集台灣生物之冷凍遺傳物，建立無脊椎冷凍遺傳物質庫。本年度共蒐集昆蟲10目54科295種757件，無脊椎動物10目13科22種50件，共蒐集20目67科316種無脊椎動物冷凍組織標本，99.9%為A級組織。總計三年來已蒐集54目151科571種 1821件標本，均透過鑑定、拍照、資料登錄和建檔，將標本存放於液態氮中永久保存，並與其他合作機構共同將資料庫上網，提供大眾查詢使用。另外，取出本館前兩年典藏昆蟲標本28件，進行DNA分析測試，初步結果認為本館保存之樣本品質均良好，未因採樣或儲存過程中而降解。