◎遺傳育種組／朱家德、林德育、賴永裕、蕭振文

■ 前言

　　黏多醣學名為醣胺多醣（Glycosaminoglycans, GAGs），是體內含量最豐富的多醣體；因GAGs的溶液態具有高黏度，故稱為黏多醣（Mucopolysaccharide）。依據網路孟德爾動物遺傳資料庫收集統計（Online Mendelian Inheritance in Animals,OMIA），黏多醣症除人類外，在狗、貓、牛、山羊及鴯鶓等亦有發生。山羊的黏多醣症歸類為IIID型（Mucopolysaccharidosis,MPS），最早是1980年代由美國密西根大學的研究人員在努比亞（Nubian）山羊品種中所發現。患有黏多醣症的小羊在4月齡前生長正常，外觀上頭側面平坦，之後生長停滯，約可活到3~4歲，症狀包括體型小，失去肌肉協調能力，有免疫系統與心臟的問題，不易受孕。在生化與組織化學的分析發現，尿中有肝黏醣硫酸鹽（Heparan sulphate）堆積與肝臟含有游離的乙醯醣胺氨基硫酸鹽（N-acetylglucosamine 6-sulfatase, G6S）等結果，原因為G6S功能缺陷而無法正常分解肝黏醣硫酸鹽的特殊黏多醣，導致黏多醣在骨骼與軟組織無法被利用而堆積，破壞細胞而引發的黏多醣症。

■ 努比亞山羊簡介

　　努比亞山羊為臺灣重要的山羊品種之一，為乳肉兼用的品種。努比亞山羊種原由英國培育命名為英格蘭努比亞（Anglo-Nubian），選育中曾引入埃及與印度地區雜交公羊，因此含有熱帶羊血統，能適應臺灣的濕熱氣候環境。努比亞山羊為著名的乳肉兼用種，其最大特徵是羅馬鼻（鷹鉤鼻）與長而下垂的雙耳，耳長超過鼻尖2.5公分左右，體型中等以上，被毛顏色有黑色、棕色及褐色，以褐色最普遍，但頗多個體雜有白斑，毛短光滑，繁殖性能良好，多胞胎頻度高。母羊體高約76公分，體重可達62公斤以上，種公羊體高約81公分、體重可達100公斤以上，乳脂率高達3.5~6.5%，但平均1.9公斤的產乳量較低，5個月的泌乳期較其他乳羊品種9~10個月為短。

■ 臺灣山羊黏多醣症不良基因概況

　　1995年，美國密西根大學Leipprandt等人發明應用聚合酶鏈鎖反應-限制酵素片段多態性（Polymerase chain reaction - restrictionfragment length polymorphism, PCR - RFLP）檢測G6S基因型的檢測方法，以G6S基因為隱性基因遺傳的特性，設計能辨識G6SDNA序列單點突變（C→T）之引子組合，可於電泳膠片明確鑑別山羊黏多醣症正常型、雜合型及有病型個體。依據2000年臺灣山羊品種結構之調查，臺灣飼養山羊分為肉用種（本地黑山羊）、乳用種（撒能山羊）阿爾拜因山羊、乳肉兼用種（努比亞山羊及吐根堡山羊）及雜種羊。由於國外許多品種協會中允許含有87.5%的單一品種血源登錄於種山羊系統，在國內肉羊拍賣市場以本地山羊與努比亞山羊雜交品種為主流的情況下，引入帶有黏多醣症不良基因之努比亞山羊血源種畜的風險提高。2002年，行政院農業委員會畜產試驗所（以下簡稱畜試所）檢測民間種羊場純種努比亞山羊之黏多醣症（G6S基因）結果顯示，有24.3%的努比亞山羊帶有黏多醣不良基因，而有3.1%努比亞山羊血統雜種山羊帶有黏多醣不良基因。2008年 ，由中華民國養羊協會協助採集38家民間養羊場羊隻檢測黏多醣不良基因結果發現，11.3%的努比亞山羊、2%的阿爾拜因山羊、0.8%的撒能山羊及7.8%的臺灣黑山羊帶有黏多醣症不良基因。在中華民國養羊協會的協助下，對種公羊全面淘汰帶有黏多醣症不良基因。2017年，畜試所持續協助種羊登錄場淘汰帶有黏多醣症不良基因，經資料統計顯示帶有黏多醣症正常型山羊之平均8月齡體重約比雜合型重11公斤，故選拔正常型山羊可增加羊隻上市體重。

　　2002年，行政院農業委員會畜產試驗所（以下簡稱畜試所）檢測民間種羊場純種努比亞山羊之黏多醣症（G6S基因）結果顯示，有24.3%的努比亞山羊帶有黏多醣不良基因，而有3.1%努比亞山羊血統雜種山羊帶有黏多醣不良基因。2008年 ，由中華民國養羊協會協助採集38家民間養羊場羊隻檢測黏多醣不良基因結果發現，11.3%的努比亞山羊、2%的阿爾拜因山羊、0.8%的撒能山羊及7.8%的臺灣黑山羊帶有黏多醣症不良基因。在中華民國養羊協會的協助下，對種公羊全面淘汰帶有黏多醣症不良基因。2017年，畜試所持續協助種羊登錄場淘汰帶有黏多醣症不良基因，經資料統計顯示帶有黏多醣症正常型山羊之平均8月齡體重約比雜合型重11公斤，故選拔正常型山羊可增加羊隻上市體重。

■ 山羊黏多醣症基因檢定技術

　　有鑑於1998年國外研究文獻指出，努比亞山羊有高比率（25%）的羊隻帶有黏多醣症不良基因，結果相似於國內2002年的研究結果（24.3%），故畜產試驗所致力研發快速準確的基因檢測方法，包括PCR-RFLP與聚合酶鏈鎖反應-單股構型多態性（Polymerasechain reaction-single confonmation polymor-phism， PCR-SSCP）等檢測技術（圖1與圖2）。為提升基因型檢測時效，現今應用即時聚合酶連鎖反應（Real-time PCR，圖3）基因型檢測技術，設計兩股分別能辨識突變點鹼基的引子，其引子5'末端各自帶有FAM/HEX標記之螢光，可於Real-time PCR儀器吸光值上區分不同基因型。以5家養羊場業者提供的94頭種羊血樣進行檢測，結果顯示黏多醣症基因正常型、雜合型及有病型分別為71.3%（67／94）、26.6%（25／94）及2.1%（2／94）， 經PCR-RFLP與DNA定序確認，顯示3者判定之結果相符。運用Real-time PCR檢測平台，較PCR-RFLP節省約40%工作時間與30%耗材及試劑成本，可為產業應用之高效率檢測平台。

■ 結語

　　2017年檢測8家養羊場共982頭登錄種羊之黏多醣症基因型，包括努比亞、阿爾拜因、撒能、波爾、台灣黑山羊、吉安山羊及墾丁山羊等品種，結果顯示僅1.4%阿爾拜因山羊帶有黏多醣症不良基因，其他羊隻皆為黏多醣症正常型，顯示養羊產業在產官學界共同努力之下，已成功將帶有黏多醣症不良基因之種山羊比例降低，有助於提高整體養羊產業生產效率。

圖1. 山羊黏多醣症基因型PCR-RFLP電泳圖、AA為正常型呈現一條96bp的DNA片段，BB為有病型呈現二條DNA片段（666p與30 bp），AB為雜合型的羊隻則有三條DNA片段（96bp, 66bp與30bp）

圖2. 山羊黏多醣症基因型檢測之PCR-SSCP電泳圖。TG為黏多醣症正常型，GC為黏多醣症雜合型。

圖3. 山羊黏多醣症基因型Real-time PCR分布圖。正常型呈現藍色（FAM）螢光，有病型呈現紅色（HEX）螢光，雜合型呈現綠色（FAM/HEX）螢光

資料來源：畜產專訓116期，p12~p13