黎進利

口試日期:2026
學位類別:碩士
指導教授:唐品琦
研究生:黎進利
摘要
在鳥禽類中包括綠頭鴨(Anas platyrhynchos)之羽毛顏色在種間與種內均呈現高度多樣性,反映其重要之生態功能,以及性選擇與自然選擇之共同影響。以黑色素為基礎之色素沉積主要來自真黑色素(eumelanin;呈現黑色至棕色)與褐黑色素(pheomelanin;呈現黃色至紅色),其為造成羽毛顏色變異之主要因素之一。本研究旨在分析綠頭鴨色素相關基因之啟動子區域,並探討影響羽毛區域特異性與兩性異形性(sexual dimorphism)之調控因子。選殖ASIP、TYR、TYRP1 ER 與 AR 等基因(各基因啟動子皆預測含有 Hox 轉錄因子結合位點)之啟動子區域,構築於雙螢光素酶報導基因質體,分析啟動子功能(dual-luciferase reporter assay),結果顯示,ASIP、TYRP1 與 ER 之啟動子擁有顯著較高之啟動活性,而 TYR 與 AR 則未能驅動報導基因之表現。鑑於上述預測之結合位點,進而分析公、母綠頭鴨三個身體部位(頭部、鞍部(背部)、以及腹部)羽毛毛囊中五個 Hox 基因(HoxA3、HoxB8、HoxC8、HoxC13、HoxD8)之表現量,發現 HoxA3 之表現量隨部位與性別而有所差異;HoxC8 可於鞍部與腹部區域偵測到,且在母鴨中尤為顯著,而在頭部區域則低於偵測閾值;HoxB8、HoxC13 與 HoxD8 則呈現複雜、性別依賴與區域依賴之表現模式。以雌二醇(Estradiol, E2)處理去勢公綠頭鴨探討激素如何影響羽毛發育,結果顯示 E2 處理與類似母鴨之羽毛表現型有關,包括頭部區域之羽毛長度顯著變短,鞍部區域則僅呈現變短之趨勢但不具統計意義,惟處理組之羽毛長度仍長於母鴨;在分子層面上,發現 E2 以區域特異性之方式改變色素沉積相關基因表現,在頭部區域,MITF 與 KITLG 之表現顯著上調,TYR 則呈現不具統計意義之上升趨勢,而 TYRP1 與 PMEL 則下調;在鞍部區域,ASIP 受到強烈誘導而顯著上調,MITF、TYRP1 與 PMEL 之表現量與對照組相比則顯著降低。透過免疫組織化學染色(Immunohistochemistry, IHC)分析鞍部羽毛發現,E2 處理組之 TYRP1 蛋白質表現量顯著高於母鴨組、對照組以及未處理公鴨組約 2 倍;ERα 蛋白質之表現呈現區域特異性:於頭部毛囊中,E2 處理組與公鴨組顯著高於對照組與母鴨組,而於鞍部毛囊中,ERα 與 MITF 之表現量於對照組與 E2 處理組之間並無顯著差異,且以母鴨組之 ERα 表現量最高。值得注意的是,E2 處理使頭部毛囊中 HoxB8 之表現顯著上調,且達到與母鴨組相近之表現量;而同一部位之 HoxC8 表現亦有升高之趨勢,惟未達統計顯著性,且以母鴨組之表現量為最高;此外,透過 JASPAR 資料庫預測,於 ERα 啟動子中發現一個推定之 HoxC8 結合位點,提示雌激素訊息傳遞與 Hox 活性之間可能存在區域性之關聯,惟此關聯仍有待實驗驗證。綜上所述,Hox 轉錄因子與雌二醇可能參與綠頭鴨羽毛色素沉積之區域性與性別相關之差異調節,且其作用似乎依身體部位而異。
關鍵字: 雌二醇、羽毛色素沉澱、Homeobox 基因、兩性異形