周蓮香臺灣大學：生態學與演化生物學研究所姚秋如Yao, Chiou-JuChiou-JuYao2007-11-262018-07-062007-11-262018-07-062004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/55102在本研究中，由粒線體DNA的控制區序列片段與頭骨型態兩種特徵，探討西太平洋與東熱太平洋的五個海域中，泛熱帶點斑原海豚的地理變異、族群遺傳多樣性、族群分化與地理親緣關係；並推估其生態與族群分化的可能機制。經試驗與分析後，得到結果如下：由 447個鹼基之粒線體DNA控制區序列，探討台灣海域之泛熱帶點斑原海豚的族群遺傳結構與多樣性發現，位於亞洲大陸棚的台灣海峽淺水域與大陸斜坡陡降的台灣東部深水域的泛熱帶斑海豚族群，彼此之間並無顯著分化，可視為單一的保育經營單位。東、西太平洋海域間之泛熱帶點斑原海豚頭骨型態，在性別與地理變異都有顯著的不同。西太平洋區的日本與台灣海域的海豚頭骨具顯著的兩性雙型，與前人在東熱帶太平洋海域所研究的結果相似。整體而言，雄性海豚擁有較大而粗壯的嘴喙、腦室與鼻腔通道；兩性頭骨的差異反應雌、雄海豚不同的成長、生殖策略、與相異社會行為模式。台灣、日本與東熱帶太平洋三個海域的泛熱帶點斑原海豚具有顯著的地理變異，而其地理變異可能受海洋環境因子更勝於地理距離的影響。利用粒線體DNA控制區序列資料，估算東、西太平洋區的五個海域之泛熱帶點斑原海豚族群的分化與地理變異，並推測族群變動史。由AMOVA 分析顯示東西太平洋區的五個族群有顯著的地理分化。而巢式支序分析發現，共有六個階層支序呈現地理-遺傳顯著關聯，推測造成五個太平洋海域泛熱帶點斑原海豚之地理-親緣關聯的族群變動史，可能是長距離的殖入、大範圍的族群擴張、族群間的碎裂式分布或是長地理距離所造成的隔離。目 錄 致謝 ……………………………………………………………………Ⅰ 目錄 ……………………………………………………………………IV 表目錄 …………………………………………………………………VI 圖目錄…………………………………………………………………VIII 附錄目錄 ………………………………………………………………IX 摘要 ……………………………………………………………………1 第一章 緒論……………………………………………………………2 鯨豚動物的族群變異研究……………………………………2 泛熱帶點斑原海豚的研究歷史 ……………………………6 台灣海域的泛熱帶點斑原海豚………………………………7 研究目的………………………………………………………8 第二章 以粒線體DNA控制區序列探討台灣與鄰近海域泛熱帶點斑原海豚的族群遺傳結構………………………………………9 中文摘要………………………………………………………9 英文摘要………………………………………………………11 前言……………………………………………………………13 材料與方法……………………………………………………16 結果……………………………………………………………22 討論……………………………………………………………25 致謝……………………………………………………………29 第三章 西太平洋與東熱帶太平洋海域泛熱帶點斑原海豚頭骨型態的地理與性別變異……………………………………………39 中文摘要………………………………………………………39 英文摘要………………………………………………………40 前言……………………………………………………………41 材料與方法……………………………………………………42 結果……………………………………………………………48 討論……………………………………………………………53 致謝……………………………………………………………58 第四章 西太平洋與東熱帶太平洋海域泛熱帶點斑原海豚的族群遺傳變異、地理親緣關係與族群歷史變動之評估………………71 中文摘要………………………………………………………71 英文摘要………………………………………………………73 前言……………………………………………………………74 材料與方法……………………………………………………77 結果……………………………………………………………83 討論……………………………………………………………88 參考文獻………………………………………………………………114 表 目 錄 表二.一 34隻泛熱帶點斑原海豚粒線體DNA 控制區序列單套型之變異位點。………………………………………………………………30 表二.二 太平洋三個泛熱帶點斑原海豚預設族群之粒線體控制區DNA單套型頻率表。……………………………………………………31 表二.三 三個泛熱帶點斑原海豚預設族群之粒線體DNA控制區序列遺傳多樣性指數，以及其他三種小型齒鯨族群同段DNA之多樣性指數比較表。…………………………………………………………………32 表二.四 三個泛熱帶點斑原海豚族群間的Fst 與 Φst值及其顯著性。………………………………………………………………………33 表三.一 泛熱帶點斑原海豚的37個頭骨測量型值之定義。………………………………………………………………………59 表三.二 本研究中用於不同分析之泛熱帶點斑原海豚頭骨標本數目，以及體長與頭骨全長(CBL)之平均值。……………………………60 表三.三 台灣與日本海域之泛熱帶點斑原海豚頭骨性別差異之單變項變異F-test結果。……………………………………………………61 表三.四 台灣、日本與東熱帶太平洋海域之雌性泛熱帶點斑原海豚頭骨的地理變異。………………………………………………………62 表三.五 台灣、日本與東熱帶太平洋海域之雄性泛熱帶點斑原海豚頭骨的地理變異。………………………………………………………63 表三.六 台灣、日本與東熱帶太平洋海域之泛熱帶點斑原海豚頭骨的典型判別分析結果……………………………………………………64 表三.七 西熱帶太平洋區與未知性別或區域之樣本族群指定試驗結果。……………………………………………………………………65 表四.一 64個泛熱帶點斑原海豚樣本之229鹼基對長度粒線體DNA控制區片段所構成的單套型及其變異位點。…………………………94 表四.二 64個泛熱帶點斑原海豚樣本之229鹼基對長度粒線體DNA控制區片段所購成的單套型頻率。……………………………………95 表四.三 五個泛熱帶點斑原海豚族群之核苷酸多樣性指數(Nucleotide diversity)與單套型多樣性指數(Haplotype diversity)之平均值與標準差。……………………………………………………96 表四.四 五個泛熱帶點斑原海豚族群間的Fst與Φst值及其顯著性。………………………………………………………………………97 表四.五 巢式支序結構經族群變動史檢索表分析後，具地理-遺傳顯著關聯之支序、以及支序間、支序內、以及內部-末端的Dc、Dn值，與其地理-遺傳關聯卡方機率綜覽表。……………………………98 表四.六 5個族群64隻泛熱帶點斑原海豚之mtDNA單套型所構成之巢狀支序結構，與各支序中各族群個體之頻率。…………………100 圖 目 錄 圖二.一 台灣海域之泛熱帶點斑原海豚採樣。 …………………34 圖二.二 由13個泛熱帶點斑原海豚粒線體DNA 控制區序列單套型所構成的最小幅網。……………………………………………………35 圖二.三 由14個泛熱帶點斑原海豚粒線體控制區DNA單套型所建構的親緣關係圖。…………………………………………………………37 圖三.一 泛熱帶點斑原海豚頭骨標本的採集海域與各區的標本數。………………………………………………………………………66 圖三.二 泛熱帶點斑原海豚的37個頭骨測量型值之示意圖。………………………………………………………………………67 圖三.三 台灣、日本、與東熱帶太平洋雌性海豚在第一與第二典型判別變數軸的典型分數分布圖。………………………………………68 圖三.四 台灣、日本、與東熱帶太平洋雄性海豚在第一與第二典型判別變數軸的典型分數分布圖。………………………………………69 圖四.一 泛熱帶點斑原海豚在五個族群所在區域與其樣本數。………………………………………………………………………101 圖四.二 由30個泛熱帶點斑原海豚粒線體控制區DNA單套型所建構的親緣關係圖。…………………………………………………………102 圖四.三 5個族群64隻泛熱帶點斑原海豚之30個mtDNA單套型所構成之巢狀支序網路結構，以及15個一步階支序的劃分關係圖。………………………………………………………………………103 圖四.四 5個族群64隻泛熱帶點斑原海豚之30個mtDNA單套型所構成之巢狀支序網路結構的二步階與三步階支序的劃分關係圖。………………………………………………………………………104 附 錄 目 錄 附錄二.一 本研究使用的樣本及其採及地點。……………………38 附錄三.一 ……………………………………………………………70 附錄四.一 於東京科學博物館採集之樣本與DNA萃取、PCR實驗結果。………………………………………………………105 附錄四.二 ……………………………………………………………107 附錄四.三 ……………………………………………………………1121253844 bytesapplication/pdfen-US泛熱帶點斑原海豚太平洋粒線體DNA地理親緣關係頭骨pantropicalspotted dolphinPacific Oceanmitochondrial DNAskullphylogeographyotherhttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/55102/1/ntu-93-D84225006-1.pdf