2020年09月27日
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牛樟與冇樟的葉綠體基因解序,提供樹種鑑定新利器

牛樟是臺灣特有樹種,因木材性質優異,為珍貴闊葉樹五木之一。近年因寄生於牛樟木頭的牛樟芝,經研究指出具有抗發炎、防癌、保肝等功效,價格昂貴,造成牛樟木材需求量大增。但在臺灣中低海拔森林中,尚存在另外一種樟屬植物:冇樟(C. micranthum)。過去文獻指出,這兩種樹種在形態上容易混淆,除了生育地環境可作為辨識參考外,文獻指出僅有果實具有形態差異,較能據以區別此兩種樹種。

為了要探索這兩種物種的前世今生,林業試驗所透過分子生物學的技術,針對這兩種物種的葉綠體基因組,進行全基因體解序工作,更成功發表全世界第一篇樟科植物的葉綠體組序列資訊。

林業試驗所表示,透過新一代的定序技術,能夠有效地了解植物葉綠體的基因體組,再從龐大的葉綠體序列中開發合適的DNA序列進行分子診斷研究,進而開發出特定的DNA生物條碼,可以做為苗木或木材鑑定的參考,阻絕苗木或木材混摻情事,防止消費者或林農的經濟損失。

研究團隊先蒐集了全臺灣牛樟與冇樟族群種原的代表性個體,建立鑑定比對的資料庫,做為DNA指紋圖譜的依據。研究團隊運用分生技術,進一步萃取不同林地中的牛樟與冇樟木材內的DNA,再透過聚合酶鏈鎖反應(PCR),進行分子診斷,透過葉綠體基因組內遺傳物質的差異,成功地對木材內的DNA進行分子鑑定,做為這兩個物種在科學鑑定上的證據。

透過目前高通量的基因定序技術,讓森林中的許多非模式物種(non-model species)得以進行更多分子技術的研究。而牛樟屬於我國重要的珍貴闊葉樹種,投入分子技術研發工作,尤其在樟科植物葉綠體基因體解序計畫中,成為全世界學術研究上的重要里程碑。此外,牛樟在國內除了木材市場、苗木市場上皆有流通販售,透過分析葉綠體基因體組序列,找出牛樟和冇樟間之差異性DNA序列,進行分子鑑定,更是木材鑑定上的一大利器,可以做為木材解剖鑑定工作的輔助證據。

未來林業試驗所將建立更多國內重要樹種的基因指紋資料庫,在木材分類鑑定、林木育種、森林遺傳多樣性保育策略等,進行分子科學技術的加值,有助於提升國內森林健康、苗木培育與木材市場的具體經濟效益與價值。

牛樟與冇樟的木材與葉片照片。左邊為冇樟,右邊為牛樟,難以辨別。

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