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海洋大學珊瑚生殖研究領先全球 首次發現保護珊瑚卵的粉紅螢光蛋白質

2016.11.25海大海報】國立臺灣海洋大學今(25)日舉行珊瑚生殖研究成果發表會,由校長張清風率研究團隊共同發表珊瑚生殖研究重大發現,在腎形真葉珊瑚發現一種保護珊瑚卵的粉紅螢光蛋白質,這項研究成果今(2016)年已經發表在英國自然雜誌(Nature)的子期刊Scientific Reports國際期刊。  

海洋大學表示,每年農曆三、四月臺灣南部海域都會出現珊瑚集體排卵的盛大場面,都引起全國對此一生態盛事極為注目,在科技部及教育部經費補助下,水產養殖學系教授張清風校長與海洋環境與生態研究所助理教授識名信也組成的珊瑚研究團隊,投入珊瑚生殖的研究,近期在雌珊瑚體內發現一種粉紅螢光蛋白質,與珊瑚卵生成有關,具有抗氧化的能力可以保護珊瑚卵發育。這項研究成果對珊瑚的繁殖與復育具有學術及應用的重要價值。  

張清風校長表示,在全球暖化下,珊瑚面臨重大的危機,珊瑚日益減少,為解決此問題研究團隊長期投入腎形真葉珊瑚的研究。在過去的30年裡,全世界石珊瑚約有1,200多種,約有1/3種類的石珊瑚有性生殖(集體產卵及精子與卵子的形成過程),已被調查及研究,到目前為止也累積許多有性生殖方面的知識。但在珊瑚有性生殖過程中有哪些相關基因、蛋白質分子參與其中就鮮為人知,因此海大研究團隊利用分子生物的角度去探討珊瑚有性生殖的機制。  

張校長說,識名信也助理教授及學生為了尋找雌性珊瑚有性生殖相關的基因,將非繁殖季節與繁殖季節兩組珊瑚體內的基因族群(此時具有表現功能的基因)進行比較,找到粉紅螢光蛋白基因(red fluorescent protein)。同時發現在繁殖季節的雌性珊瑚卵巢的卵母細胞具有強烈的粉紅色螢光,而且這種粉紅螢光蛋白在早期的卵母細胞到後期成熟的卵母細胞都有偵測到表現,這顯示粉紅螢光蛋白質與卵子生成作用有關,另外在受精後珊瑚的胚胎也具有粉紅色的螢光表現。  

另外,研究團隊進一步確認粉紅螢光蛋白的功能,發現其具有抗氧化的能力。因此推測這種粉紅螢光蛋白質會保護卵巢內卵母細胞的DNA、卵黃蛋白質及脂質避免被氧化,而在胚胎發育過程中粉紅螢光蛋白也扮演保護胚胎內DNA及脂質避免被氧化的角色。  

張清風校長強調,研究團隊長期致力於珊瑚有性生殖的基礎科學研究,至今已有許多與生殖相關的研究成果領先全球,例如生殖細胞的標記基因可以知道珊瑚體內生殖細胞發育的位置,證明卵黃蛋白質形成位置等,未來研究團隊將朝這個方向繼續研究,並運用這些已經發現的知識,使珊瑚能在人工飼養的環境下成長,同時生殖細胞能發育成熟,並排放出精子與卵子,且使受精卵發育,未來有機會能人工繁殖珊瑚,並進行放流孵育出的珊瑚幼體增加珊瑚族群的數量,或提供其他珊瑚研究者實驗的材料,不需要再破壞珊瑚礁並促使珊瑚礁的復育。

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