蜘蛛絲之物理特性、基因表現及行為生態研究 (1/3)(國科會 91-2311-B-029-006)

摘要

蜘蛛可分為許多不同的功能群,每種功能群的蜘蛛都具有不同的結網捕食行為,且其蜘蛛絲在功能、組成及結構上具有許多變異。蜘蛛利用各種產絲的絲腺產生具有不同功能的蜘蛛絲,而在各種產絲的腺體中,大壺狀腺所產的絲強度最強,也是最被廣泛研究。過去的研究顯示,蜘蛛的曳絲基因轉譯為胺基酸之後,具有許多保留且重複的片段,形成特定的結構。但所研究的物種除了結圓網的蜘蛛之外,極少涉及其他的功能群,如結立體網之蜘蛛。因此本研究想藉由增幅出不同功能群蜘蛛之曳絲基因,將其核酸序列轉譯為胺基酸之後,來探討蜘蛛的結網捕食行為與曳絲基因間的關係。目前已獲得結圓網之人面蜘蛛及渦蜘各兩條序列,以及結立體網之褸網蜘蛛的一條序列。這五條序列都具有一段相似度相當高的非重複片段,而且與已發表的結圓網類蜘蛛曳絲基因片段非常相似。但結立體網的褸網蜘蛛雖然與非結網性的跑蜘有較相近之親緣關係,但其曳絲非重複片段卻與結圓網性種類極為相近。來自不同分類群之結網性蜘蛛在此非重複片段有如此相似之序列,顯示此片段具有重要的功能,值得更進一步探討。另外,由同一隻人面蜘蛛個體利用同一組引子增幅而得的兩條序列,雖在保守片段的序列上幾乎完全相同,但在重複片段卻具有相當之差異。兩條序列在此區域都具有 GGX、GA 及 Poly-A 等重複小片段,但其排列卻非常的不同。此結果顯示人面蜘蛛之曳絲基因可能具有多個對偶基因而屬於一個多基因系統。先前之行為實驗結果顯示獵物類型之轉換可導致曳絲中某些主要胺基酸之量發生顯著改變,野外實驗調查結果也顯示不同地區之人面蜘蛛族群在獵物組成上有顯著差異,而其曳絲胺基酸組成在比例上亦有顯著差異。本研究之初步結果結合上述發現,顯示人面蜘蛛似乎會受其獵物種類影響而表現不同組合之曳絲對偶基因。

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更新:Jan-24-2014 11:34:24 (Taiwan, GMT+08:00).