畜牧專刊電子書
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學術園地

產物種保存庫建置及應用

畜產試驗所  吳明哲

  基因庫(Gene bank)包括活體保存族群、細胞庫、DNA庫及相關資訊之資料庫。細胞供生醫產業用、基因供遺傳多樣性分析用、以及種原供環境變遷指標用。設立種原庫的目的在於種原多樣性保存、經濟文化利用及遺傳資源永續經營。行政院農業委員會依行政院1986年4月舉行之第八次科技顧問會議中,農業科技顧問美國Sylvan Harold Wittwer博士之建議,制定種原蒐集的長短程目標。畜產試驗所於1987年成立國家級計畫,結合國立台灣大學與國立中興大學之畜產學系育種學教授,進行小族群本土家畜禽繁殖保種場設立。發展過程至今概分成五個階段:

第一階段

  (1987-1992)本地種畜禽之種類及其飼養場所之建立

第二階段

  (1993-1998)畜產種原資訊網路之建立

第三階段

  (1999-2004)台灣畜產種原中心之建立

第四階段

  (2005~2008)畜產種原多樣性的永續利用

第五階段

  (2009-2012)畜產生物基因多樣性維護、應用及管理

  畜產生物種原有動物、植物和微生物,動物有家畜和家禽,植物是飼料作物,微生物涵蓋畜禽消化系統與糞尿堆肥發酵中的微生物。臺灣畜禽動物種原包括18個物種有豬、牛、水牛、山羊、綿羊、梅花鹿、水鹿、馬、兔、雞、火雞、鴨、番鴨、鵝、黑天鵝、啞天鵝、鴕鳥、鵪鶉等,共有76個品種品系,本地種有19個品種,外來種有38個品種,透過育種方法產生的新品種品系有19個品種。依物種價值分類找尋,物種價值分為直接利用價值及非利用價值。物種之利用價值分為直接價值與間接價值等兩類,而非利用或被動價值則分為選擇價值、代理利用價值、遺贈價值與存在價值等四類。種原保存可分為活體保種場設置與遺傳物質保存冷凍庫設置。保存條件:(一)活體保種必須維持相當規模據繁殖能力的成熟個體,須有持續性的經費與飼養空間來維繫種原的繁衍。(二)遺傳物質保存則包括生殖細胞(精子、卵子及胚)、組織、體細胞、細胞株、DNA與基因庫的冷凍保存。短中期五年內冷凍保存於-20℃或-80℃的冷凍櫃,也可長期至20年的-185至-196℃液態氮儲存槽凍存。

  畜產試驗所建構1個褐色菜鴨噬菌體基因庫( phage libraries)、11個畜禽科思秘(cosmid)基因庫(也稱黏接質體基因庫)、2個荷蘭牛與褐色華鵝之佛思秘(fosmid)基因庫及4個細菌人工染色體 (bacterial artificial chromosome, BAC) 基因庫。11個畜禽cosmid基因庫,包括6個豬隻 (桃園豬、藍瑞斯與蘭嶼豬公母各1個)、4個雞隻(畜試土雞近親品系台畜一號品系9與品系11公雞與母雞各1個)及1個台灣黑山羊(母羊) cosmid基因庫。4個BAC基因庫包括桃園豬種公豬與種母豬及畜試土雞近親品系台畜一號品系9種公雞與種母雞各1個。

  熱帶牧草種原收集禾本科49屬505品系及豆科41屬356品系,共計90屬861個品系,保存在農業試驗所國家作物種原中心及畜產試驗所畜產種原中心。無性繁殖的草種植栽畜產試驗所牧草種原區。應用收集保存的牧草種原,進行牧草新品種育成,有狼尾草台畜草一、二及三號、尼羅草台畜草一號及盤固草A254等,並大量地推廣給農民種植生產芻料。

  台灣自國外引種,記錄性能後再選種及育種出新品種及新品系多年,近年來應用分子遺傳學工具來培育台灣種畜禽,這種基因選種技術包括基因檢測、性能評估及配種策略等三大項,有詳細的生產履歷及基因登錄資料。畜牧法第十七條「主管機關得派員檢查或檢驗種畜禽業者之種畜禽、種源、設備、血統登錄及有關紀錄,種畜禽業者無正當理由不得規避、妨害或拒絕。種畜禽及種源經前項檢查或檢驗,發現有法定傳染病或遺傳性疾病者,不得供繁殖用。」。第十七條是基因登錄、基因條碼及基因選種的法源。範例如種豬生長性能檢定站及成豬體型比賽會每頭豬均進行基因檢測,檢測引起緊迫猝死的緊迫基因(AA, AB, BB)、控制排卵數量的多產基因(MM, MN, NN)、提高肉豬瘦肉率的增肌基因(FF, FG, GG)及增長基因(QQ, QR, RR)、以及影響到肌肉內的脂肪堆積分佈的肉質基因(HH6, HL5, HL4, HL3, LL2, LL1, LL0),種豬場選留AA-MM-FF-QQ-HH6等有利基因型的種豬進行血統登錄及配種繁殖。種豬的基因選種目標不僅為增加遺傳穩定度及降低選種成本,也要提升種豬的國際競爭力及肉豬生產效率。

  保種族群採逢機配種方式繁衍下一代。若針對某一特性之純化,則進行純系選育族群之建立。若為開發兼具本地和進口品種特性之新品種,則建立另一特性族群供級進育種或雜交選育。當族群數目擴大後或特性選育後之品種達一定水準時,則提供給民間業者進行大量繁殖生產。此時,亦可透過種原交換管道,進行國際間交流。基因決定品質,品質吸引顧客。動物育種體系包括出生登記、性能檢定、種用登錄及種畜場評鑑等四大主軸。藉由資訊工具及生物科技之助,有機會把內銷型農業轉型為「品種、品質、品牌」一體成型的上品農業,提高台灣農畜產品的國際行銷競爭力。

                   台灣種牛場經營管理會議

 行政院農業委員會畜產試驗所新竹分所大門入口乳牛意象圖
    (新竹分所李國華提供)



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