瓜實蠅 [Zeugodacus cucurbitae (Coquillett)]「背中區剛毛」受單一顯性基因DCm 抑制表現之研究 - 農業知識入口網

雙翅目「中胸背板」上剛毛之數量分布及排列模式是分類的重要依據，其中「背中區剛毛」在瓜實蠅所屬的Dacinae 亞科中已因演化而消失。行政院農業委員會農業試驗所飼育之瓜實蠅中，有一「中胸背板多剛毛」品系中頻頻出現具兩列整齊排列「背中區剛毛」的個體。此等個體上「背中區剛毛」之來源及發生原因，具有剛毛發生及遺傳上之研究價值。本研究特將具此特徵之瓜實蠅另行育成DC (+)-line 品系，以供研究之用。出現於DC (+)-line 之「背中區剛毛」為縱向整齊排列4–6 隻中型大小之剛毛，分列中胸背板兩側之「背中區」，經測定位於自背板中線 (midline) 起，至「翅內剛毛」(intra-alar) 止之60–70% 處；也落於「雙翅目中胸背板剛毛模式圖」 (groand plan of chaetotoxy; McAlpine 1981) 背中區內，此與兩種具「背中區剛毛」模式 (model) 蠅種Drosophila melanogaster 及Ceratitis capitata 之位置相當。以「野生型」與「背中型」進行遺傳試驗時，用處女(雄) 蠅配對，兩品系雌雄交互配對各3 對，並觀察子代之表現型及數量。發現F1 子代中「背中型」出現的機率趨近於零 (37/541)，而F2 子代中「背中型」出現且可達23% (651/2,835)，6 組配對中有4 組合乎3 : 1 之單一顯性因子理論推論，並與雙因子 (15 : 1) 及雙互補因子 (9 : 7) 遺傳之推論全數不符合，且無性聯遺傳現象 (sexlinkage)。而在回交的測試，與「野生型」之回交中產生的「背中型」在全數531 隻子代中僅有10 隻，而趨近於零。與「背中型」回交之子代560 隻中產生近半數之「背中型」，數值為264 隻，經Chi-square 分析，驗證與1 : 1之理論推值相符。本研究結論為瓜實蠅之「背中剛毛」之表現與否，係由單一顯性基因控制，存在於「野生型」中，由其抑制「背中剛毛」之表現，而「背中剛毛」表現屬隱性特徵，因此將此一基因定名為DCm (DorsoCentral bristle masked)。由於「背中剛毛」之出現是在無「野生型」介入之「多剛毛」品系中，且完整地以兩列整齊方式出現，而非以逢機或突發性方式出現，因此推論為「返祖」現象而非突變。因隱性基因可長期以heterozygotes方式隱藏於族群中，當顯性抑制基因消退時，逐漸形成homozygotes 而重現。此外，是否DCm 為現今雙翅目中抑制「背中區剛毛」之共同因子，亦為未來值得探討的方向。