-- 作者： airbugsHuang -- 發表時間： 2006/10/08 03:25:55pm [LIKE=神愛蟲;甲虫王者;oba72367r;s7269559;a91827346515;台中阿緯;beetles1000;NickyChai;=LIKE][這篇文章最後由airbugsHuang在 2011/01/05 06:06pm 第 2 次編輯] 這一篇文章po在這其實是我不知道要po在哪比較好 :em04: 在台灣鍬形蟲的圖鑑裡面 遇到有台灣深山的時候  通常都會說： 台灣深山有分成北部型、中部型以及南部型三種 最近在論壇上面看到  有人也覺得有東部型 所以難免會讓人想知道 它們這樣的變化是一定的嗎(這個需要量很多標本) 或是  這些型態上又差別的族群是不是也已經在遺傳上有差異 很多的書都寫著  這樣的關係值得深入去探討 但是目前為止還沒找到相關的paper有對台灣深山的討論 因此  最近收到一些標本的我  就先把手頭上有的個體分析 我所用的方法  是以分子層次的變化來比較各族群之間的關係 用這個方法得到資料比較快  而且我也比較熟悉 (用養的要花很久的時間、很多的空間，對我來說比較困難) 以下是我有的個體分佈圖 [UploadFile=Sampling20Sites_1160289366.jpg] (圖片是用許老師2000年paper中的台灣圖修改) 最北邊紅色的部分為北縣三峽以及烏來 下方紅色為北橫巴嶺及拉拉山 中部藍色為溪頭及杉林溪 南部綠色為阿里山  及東部的利佳林道和南橫栗園 東部灰色是瑞穗林道 (論壇如果不能公布地點，請告訴我，我會把這一段d掉) 一樣的顏色是之前我比較常看到大家所說的各個型分佈位置 有一點與現今台灣政治顏色相同  所以這樣標 如果看了不舒服  非常抱歉 一開始我所選擇的Gene Region有mt CO1 region及mt16SrDNA (NCBI上面這兩段基因序列使用分享最多) 後來知道現在bar coding是用CO1  所以我就用CO1來分析 CO1在粒線體的位置如下: [UploadFile=Mitochondria20CO_1160289962.jpg] 我所使用的primer pair是simon(1994)的insect universal primers Foreward : C1-J-1751 及 Reverse: TL-N-3014 [UploadFile=COI20primer20pai_1160290085.jpg] PCR之後 切膠純化  然後作TA cloning. 總共的長度是1302個basepairs (因為是universal primer pair，他不是很專一，直接定序不好看。而且 1302個basepairs必須要再設計一組internal primers 才能得到完整漂亮的序列，乾脆用clone比較方便 :em25: ) 選了Lucanus hermani及Lucanus laetus當外群 (期中Lucanus hermani與台灣深山長的很像  也許是姊妹群) 用clustalV 作對齊(alignment是這樣翻嗎) 然後用Mega跑Parsimony analysis 以下的圖是24個most parsimony tree的consensus tree [UploadFile=Lucanus20formosa_1160290545.jpg] (TPss北縣三峽、TPwl北縣烏來、TYbl北橫巴領、TYlls北橫拉拉山 NTst南投溪頭、NTsls南投杉林溪、CYala嘉義阿里山、TDlc台東利佳林道 TDly南橫栗園、HLjs花蓮瑞穗林道) 從CO1的結果來看  台灣深山的各族群遺傳結構 已經在地理上有很明顯的分化(structured populations) 大概分成中北部、中南部及東部三群 其中看的出來方向性  嘉義阿里山最先進來台灣 然後分成東部的族群  以及中北部的族群 中部南投山區也許是北部及南部族群的重疊地帶 [UploadFile=COI20lineages20d_1160291046.jpg] 以上大概就是初步的結果 畢竟我每個地方的個體不多  而且點也很少 所以你也可以不相信我的結果 無論如何 這是一個值得繼續作下去的題目 至於各個地方的大顎為什麼會變化的那麼大 我可以找到的相關文獻在這 http://web.thu.edu.tw/g942505/www/Population%20density%20drives%20the%20local%20evolution%20of%20a%20threshold%20dimorphism%20JLT%20&%20GSB%20Nature%202004.pdf 台灣深山似乎也有類似allometry的現象 族群密度比較高的地方大型雄蟲放到大顎的能量比較多 族群密度地的地方似乎比較少 而這樣的結果在目前的分析看來  似乎有遺傳的差異純在了 不過還是一句  我的sample size很小  他依舊可能是型態的可塑性 大顎的彎曲程度也是大家在分產地的重點 但是我沒辦法和我的結果連想起來 :em16: 相關資料也不多(大多是長度&重量) 以後還要多收集不同產地的台灣深山 以及多去博物館量外部型態特徵 (想要到交易版徵有確切產地的蟲，可是不敢 :em06: 呵呵) 感謝很多送我標本的人 裡面只有溪頭一隻是我自己抓的 其他的夢蟲無我老闆提供很多   嘉義大學的同學去年送我兩隻阿里山的個體等等 非常感謝 外群是跟zozo買來的乾標本 (PS.只要是沒有發黴過或被蟲子吃過的乾標本，我都可以抽出DNA :em01:  得意中) 好了  在論壇潛水很久  好像做了一點事  哈哈 希望畢業前這個alternative作的完  "或是有人接"(變向的招收學生) -- 作者： kefarm -- 發表時間： 2006/10/16 10:41:36am 好文值得大力推 請問是否有鍬形蟲體型相關基因被cloned 或identified mt CO1 和體型的相關性???/量的關係存在嗎??? -- 作者： thegame0930 -- 發表時間： 2006/10/16 10:04:43pm 鍬形蟲體型相關基因應該是還沒被cloned 或identified 樓主用的基因應該是粒線體DNA吧 是一段較不會變異的DNA 常常用來鑑定種源關係 跟體型沒啥關係(有錯請指正) 樓主真是厲害...學以致用 -- 作者： kefarm -- 發表時間： 2006/10/17 08:09:49am [quote][b]下面引用由[u]thegame0930[/u]在 [i]2006/10/16 10:04pm[/i] 發表的內容：[/b] 鍬形蟲體型相關基因應該是還沒被cloned 或identified 樓主用的基因應該是粒線體DNA吧 是一段較不會變異的DNA 常常用來鑑定種源關係 ... [/quote] 粒線體DNA和應該體形基因無關 我只是想說拿鍬形虫當材料 比果蠅辛苦多多 也許昆蟲體形基因在果蠅研究已被証實 好久沒在這領域 生疏了 若有不當 請多擔待 謝謝!! -- 作者： airbugsHuang -- 發表時間： 2006/10/17 10:38:18pm 粒線體DNA與體型應該是沒有關係的 畢竟它不是核DNA 它在細胞裡面是用來產生能量 基本上會選這一段來做是因為它比較好做 而且  (雖然我還沒跑過檢測)  它應該比較中性 用來做親源地理的分析比較方便 等資料完整之後可以回推分枝點的時間 方便與一些地質事件做結合討論 所以討論親源關係大多會選擇做這些homology的tree 當然也可以選做homoplasy的tree 選發育大顎的gene 這樣會比較類似討論大顎工能的演化 親源比較遠的系群可能會因為有類似的選擇壓力 使得它們這一段gene相似度較高 以上要做也是可以的 只是比較難 (個人覺的核DNA要比粒線體DNA要難PCR  而且primer序列應該只有果蠅的) 至於鍬形蟲體型相關的gene  現在應該還沒有identify出來 這個要做其實也不難  只要有錢 先做完library  再用micro array看長大顎的時後表現那一些gene就行 但知道了是那一個gene之後  其實也沒什麼用 很多人想的到over expression就會比較大隻 或是做knock in "beetle" 我只能說老鼠都以經被人類做很久了 knock out的買來還是貴的要死 這部份現在要發展在甲蟲  不會有人想支持及花錢的 不知道有沒有離題 :em06: -- 作者： formosanus -- 發表時間： 2006/10/19 08:44:00pm 對於這種用心探討的態度及勇氣相當佩服勒 相信要做這些出來 您應該花了不少心力 成果也是有目共睹的勒 自己雖然不是做系統發生的   但是也稍微看過  對這種題目也蠻有興趣的 所以從門外漢的角度  請教幾各問題勒 1.總共跑了幾棵樹阿? 2.雖然可以預期相同的產地會在同一群   但我想中部地區的結果是不是相當值得繼續討論的地方? 3.對於利用大顎彎曲程度來區分地區型 是不是屬於一個synapomorphic 門外漢的我想說  如果利用收集更多該地區的樣品 以morphometric方式  將各種特徵做Parsimony analysis後 再與CO1 tree進行交叉分析 是不是就可以得到結果阿? -- 作者： airbugsHuang -- 發表時間： 2006/10/21 10:51:29pm [quote][b]下面引用由[u]formosanus[/u]在 [i]2006/10/19 08:44pm[/i] 發表的內容：[/b] 對於這種用心探討的態度及勇氣相當佩服勒 相信要做這些出來 您應該花了不少心力 成果也是有目共睹的勒 自己雖然不是做系統發生的   但是也稍微看過  對這種題目也蠻有興趣的 所以從門外漢的角度  請教幾各問題勒 1.總共跑了幾棵樹阿? 2.雖然可以預期相同的產地會在同一群 但我想中部地區的結果是不是相當值得繼續討論的地方? 3.對於利用大顎彎曲 [/quote] Maximum parsimony tree共有24條 我放的這一棵tree是這24條的consensus tree 那  我沒有放distance的tree(像NJ之類的) Baysian跟Maximun likelihood也許等data多一點再一起做 中部的族群的確很有趣 不過還必需要累積更多一點來自中部不同地方的個體 這題目是當然很好玩  值得做下去的 至於型態  對我來說最大的問題 應該是如何去加權(coding是這樣翻譯吧) 這方面我比較不熟  不過這是可以拿來分析 而且會讓結果更完整的方法 總之  一切都還在摸索  謝謝你的建議 我也希望可以試試看 -- 作者： chengtw -- 發表時間： 2006/11/21 11:45:20am 就學術的角度來看是相當不錯 所得到的結果可否能有實務上的應用 不是說學術領域的探討不重要 畢竟現在的社會就是這樣 研究結果能夠有效的應用 政府才有可能投入更多的經費 以前唸書的時候 希望可以把鰻魚的抗凍基因應用在香魚身上 但是要做的事情實在太多 希望有更多的人投入這類的研究 -- 作者： airbugsHuang -- 發表時間： 2010/12/20 02:45:59am 務實的應用可能比較難，因為我當時想的都是對氣候變遷， 或是環境及地理變化對對生物遺傳結構的影響。不過您說的 也是很重要的一環，這也是我們對害蟲防治會投入比較多的 資金和注意，他和我們生活息息相關。 而我這一方向的研究，其實也很有應用的價值，可以重過去 的氣候變化，還有現金的遺傳結構來看氣候環境變遷對物種 的影響。另一方面，演化學的理論和研究也應用很多在流行 病學。所以雖然和生活及經濟活動沒有直接的關係，但其實 此研究對整個社會的影響還是有的。 隔了四年才發現有問題沒有回覆，真是抱歉！ -- 作者： airbugsHuang -- 發表時間： 2010/12/20 03:00:07am [LIKE=神秘的人;=LIKE][這篇文章最後由airbugsHuang在 2010/12/19 06:11pm 第 2 次編輯] 這一個研究今年終於刊登出來了！ 一直都因為研究裡面有的個體太少，所以寫討論和結果比較難。 不過至少結果是很好玩的，所以期刊相信有興趣的人還是很多。 題目是： Diversification in subtropical mountains: phylogeography, Pleistocene demographic expansion, and evolution of polyphenic mandibles in Taiwanese stag beetle, Lucanus formosanus. 刊登在： Molecular Phylogenetics and Evolution, 57, 1149-1161 連結在：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20971199 內容主要有（一）更新世後期的氣候變化，可能與台灣深山有一個粒線體支系當時族群量大量擴張有關係（全台廣布的支系），而另外一個分布比較侷限的支系（阿里山支系）就沒有這一個現象。 （二）另外就是主要山脈的族群之間有很顯著的過去基因交流，這個基因交流很少可以越過中央山脈，但是可以繞著中央山脈使各個族群之間的遺傳結構連接在一起。 （三）各個山脈之間有顯著的”型態分化”，其中又以東部和中央山脈西部的族群可以看大顎的型態就區分開來。這些應該大家之前都知道了，但是這一篇文章有數據。 （四）最後一部分就是族群間型態的差異和分子差異是”沒有”相關性的，型態和分子的差異都是地理分隔距離造成的結果，住的越近的人長得越像彼此之間的親緣關係也比較接近，但是親源關係不會決定台灣深山長的樣子。