在遺傳變異的討論中有兩個分析方向，即豐富度（richness）與均勻度
（evenness）的描述。所謂豐富度指族群內具差異的個體或基因型種類之多寡。
而均勻度與豐富度有關係，但指的是這些差異類型（例如不同對偶基因）的頻度 是否類似，或者說差異的頻度間變異的大小，若頻度間變異低則均勻度較高
（Brown, 2008）。
針對這兩個方向有許多遺傳參數因應而生，本試驗利用 PowerMarker ver.
3.25 軟體（Liu, 2005）將各種原 SSR 分子標誌之基因型資料進行分析，分子標 誌歧異度之分析參數包括平均對偶基因數目（mean allele per locus）、主要對偶基 因頻度（major allele frequency）、多型性訊息含量（polymorphic information content, PIC）。另藉由各種原擴增之對偶基因類別總數、基因歧異度及種原間族群分化指 數 Fst 進行各種原豐富度及均勻度之探討，而各種原基因型頻度資料可應用於種 原間遺傳距離之估算，先以軟體 PowerMarker ver. 3.25 計算歐氏距離（dE
= ），再轉換為 modfied Roger’s distance, dW =
）(Wrights, 1978)後，得到遺傳距離。並利用 modfied Roger’s distance 在統計套裝軟體[R] ver 3.1.1（R Development Core Team, 2008）
進行主座標分析（ principle coordinate analysis, PCoA），將圖像化呈現種原間之 歧異度。公式內代號所指為 m 個基因座中，第 i 個基因座具有 ni個對偶基因，其 中第 j 個對偶基因在兩樣品之頻度分別為 及 。
18
多型性訊息含量（polymorphic information content, PIC ）
以分子標誌所偵測到的對偶基因數目及對偶基因頻度為基礎，用於評估分子 標誌多型性程度。當所偵測之對偶基因數越多及對偶基因頻度越平均時，多型性 訊息含量值越高。PIC＞0.5 時，分子標誌具有高度多型性；0.5＞PIC＞0.25 為中 度多型性分子標誌；PIC＜0.25 為低度多型性分子標誌（Botstein et al., 1980）。
其公式為：
其中 n 為第 n 對對偶基因，pi為第 i 種對偶基因頻度，pj為第 j 種對偶基因頻度。
基因歧異度（genetic diversity）
以實驗測得對偶基因之頻度估算族群內異結合之比例（expected
heterozygosity），即隨機從族群中抽取兩個對偶基因，兩者非同源之機率，可直 接描述族群豐富度和均勻度。由於芥藍為異交作物，且種原多為開放授粉之雜交 族群，因此直接以 D= （Weir, 1996）計算，其中 n 為單一基因座之 對偶基因數， pi為該基因座上第 i 種對偶基因頻率。
主座標分析 （principle coordinate analysis, PCoA）
主要概念為在維持兩兩樣品間相對距離關係的前提下，在低維度的空間中盡 可能不失真地呈現樣品的關係。數個樣品可在多個空間座標軸下被描述，但主座 標分析只取其中最重要的少數維度來呈現樣品間的關係。一般以二維或三維圖展 現，並以可解釋樣品間最大變異的兩個軸為第一及第二軸，解釋變異量第三大者 為第三軸（Gower, 1966）。由於兩樣本在多維度空間裡距離之建構概念以歐氏幾 何為基礎，本試驗採用 Modified Roger’s distance 以進行主座標分析運算並以統 計套裝軟體[R] ver. 3.1.1（R Development Core Team, 2008）繪製各種原三維空間 之散布情形。
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群集分析（clustering analysis）
以 Modified Roger’s distance, dW =
(Wrights, 1978)估算種原間遺傳距離並匯入 NTSYS 2.0 套裝軟體（Rohlf,1998）後，選取 Clustering/SHAN 選項，進行不加權平均重法（Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean, UPGMA）（Sneath and Sokal, 1973）演算及繪製親緣樹圖。不加 權平均重法(UPGMA) 基本為視每一樣品與 root 之距離相同之概念下，利用樣品 間相似度矩陣或遺傳距離矩陣，將矩陣中關係最近的兩樣品成對組合後，重新計 算組合與其他樣品間之關係遠近形成新矩陣，再一次將矩陣中關係最近的兩者組 合，反覆操作將所有樣品完全群集，並繪製成有根親緣樹圖（rooted tree）。
族群分化指數（Fst）
主要反應不同族群之間對偶基因頻率差異，為量化族群遺傳分化之指標。以 族群整體中有 n 個次族群，pi及 qi分別為第 i 個次族群中同一基因座之非同源對 偶基因之頻度。而該基因座平均各次族群之非同源對偶基因異結合頻度為 Hl， 在假設次族群內符合哈溫平衡（Hardy-Weinberg equilibrium）下，各次族群一對 非同源對偶基因異結合頻度期望值之平均為 Hs、而族群整體之一對非同源對偶 基因異結合之頻度期望值為 HT，其公式分別為（Hamilton, 2009）：
； ；
其中 為第 i 個族群中實際觀測之異結合率（observed heterozygosity），而 及 分 別為該基因座上，整體族群中各次族群之非同源對偶基因頻度之平均。可衍生之 遺傳參數為：
為次族群非同源對偶基因異結合率期望值之平均（ ）與實際觀測 值（ ）之差異程度，可表示族群內平均自交係數，主要分析次族 群內近交或自交情形。
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為次族群非同源對偶基因異結合率期望值之平均（ ）與族群整體 之非同源對偶基因異結合之頻度期望值（HT）之差異程度，可表示 因族群分化而導致異結合率減少之比例，可作為次族群間的平均自 交係數，分析族群差異。
為任一次族群中任意個體帶有之一對對偶基因為同源之機率，可視 為整個族群內之平均自交係數。
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參、 結果
一、 芥藍外觀性狀資料分析
在田間試驗中，各種原對葉綠素讀值、株高、展幅、莖徑、葉長、葉寬及葉 柄長等七項之性狀調查結果平均值如附表一所示。各調查資料之分布情形如圖一 所示。葉綠素讀值最大值為 70.63，最小值為 24.00，平均為 51.26。株高之最大 值及最小值分別為 49.50 cm 及 24.5 cm，平均值為 35.32 cm。展幅以 79.33 cm 為 最大值，33.50 cm 為最小值，平均為 56.82。莖徑 13.647 mm 為最大值，38.043 為最小值，平均為 22.560 mm。7 個性狀在展幅之標準差最大為 11.32，其次為 SPAD 值，顯示資料分布較為離散。另外，在展幅及莖徑之分布分別略向右及向 左偏歪。不同性狀調查項目間進行兩兩相關係數之計算如圖二所示。兩兩性狀間 之相關性方面，除了 SPAD 分別與株高及莖徑兩項之相關性未達顯著大於 0 之外，
其他兩兩性狀關係間之相關性皆顯著大於 0。而相關係數之絕對值表現，展幅與 葉長間最大為 0.88，其次為葉長與葉寬間為 0.80，皆為高度相關，而葉綠素讀值 與株高之相關係數絕對值 0.075 最小為低度相關。另外，葉綠素讀值與展幅、葉 長及葉寬呈中度負相關。
7 個性狀資料經變方分析 （表三)，在 25 個芥藍種原間皆達極顯著差異（p
＜0.001），其中各種原在 7 項不同調查項目平均值之最小顯著性測驗（least significant difference test, LSD test）之結果於附表二。大部分黃花芥藍種原在株 高及展幅之均值較白花芥藍種原大，而葉長、葉寬及葉柄長也較白花芥藍種原長，
而白花種原則是在 SPAD 之均值較黃花種原大。而以往所記錄之其他性狀調查(附 表一)，種子百粒重的部分以蕙津最重，平均達 0.674g ，青格藍次之，種子百粒 重平均為 0.658 g。而黃花芥藍 E 為最輕，僅 0.274g。而幼苗下胚軸花青素累積 的深淺表現上，顏色極淺在幼苗中達 65%以上者為種原 4.黃花芥藍 C、種原 7.
黃花芥藍 F、種原 10.黃花芥藍 H、種原 11.黃花芥藍 I、種原 15.黃花芥藍 K、種 原 16.黃花芥藍 L 及種原 22.黃花食心芥藍 O 等 7 個種原且花色表現皆相同。而
22
顏色深紫之現象在幼苗中達 60%以上者為種原 12.青格藍、種原 14.白花大心芥藍、
種原 18.吃心芥藍、種原 19.明豐 2 號黑芥藍、種原 23.蕙津及種原 25.翠寶等 6 個皆為白花之種原。
最後利用七個量的性狀在個種原之資料，以試驗小區之平均值為單位，每個 種原都有三個資料點以進行主成分析，二維繪圖結果如圖三所示。第一主成分
（PC1）對整體變異之解釋力達 54.95%，第二主成分（PC2）對整體變異解釋力 達 16.63%，累積之解釋力為 71.58%。而三維主成分分析圖 （圖四） 之第三軸
（PC3）變異之解釋力達 13.60%，累積之解釋力為 85.18%。第一主成分與展幅、
葉長及葉柄長等三個性狀之相關係數分別高達 0.92、0.90 及 0.88。第二主成分與 SPAD 之相關係數達 0.75 為該軸最高，而與第三主成分相關係數最高之性狀為葉 寬，兩者相關程度為 0.63。在二維主成分分析中，同花色之芥藍種原分布較為接 近，在第一主成分之方向，吃心芥藍與翠寶較明顯與其他種原分布不同，而第二 主成分之方向白花芥藍種原分布較黃花種原集中，另外，種原 20 黃花白芥藍 N 可明顯與其他種原區分。在三維主成分分析中，種原在第三主成分之分布除了種 原 23‘蕙津’與其他種原有較明顯差異，其他種原間並無較獨特之分布情形。
23
plant hight (cm)
20 25 30 35 40 45 50
plant width (cm)
30 40 50 60 70 80
stem thickness (mm)
10 15 20 25 30 35 40
Leaf length (cm)
10 15 20 25 30 35 40
Leaf width (cm)
10 15 20 25 30 35
30 mean=21.47, SD=4.38
Leaf petiole (cm)
2 4 6 8 10 12 14
28 mean=8.18, SD=2.10
(A) (B)
24
圖二、7 個性狀調查項目間之相關係數及散布圖
其中對角線位置為對應之性狀，SPAD 為葉綠素讀值，P. height 為株高，P. width 為展幅，S.thickness 為莖徑，
L. length 為葉長，L. width 為葉寬以及 Pet. length 為葉柄長。圖中右上為不同性狀間調查資料相關係數顯著性 檢定結果（p < 0.05 表示兩變數間相關係數不為 0）及相關係數值，右下為性狀間資料點之散布情形。相關係 數 0：無相關；相關係數 0.01－0.35：低度相關；相關係數 0.36－0.67：中度相關；相關係數 0.68－0.99：高度 相關；相關係數 1：完全相關（Taylor, 1990）。
25
表三、7 個性狀之變方分析表 source of
variation
degree of
freedom SPAD
plant height
(cm)
plant width (cm)
stem thickness
(mm)
leaf length (cm)
leaf width (cm)
petiole length (cm) accession 24 329.90*** 69.42*** 324.24*** 53.640*** 89.41*** 45.765*** 10.06***
residual 50 13.86 23.21 33.99 8.935 7.57 6.46 1.69
***F test 在種原間達極顯著差異，p<0.001。
26
27
14：白花大心格藍，18：‘吃心芥藍’，19：明豐 2 號黑芥藍，21：‘翠津’，23：‘蕙津’，24：‘翁山’，25：‘翠寶’。
28
二、 遺傳歧異度分析
(一)、 SSR 分子標誌之歧異度
首先以 6 個芥藍種原各逢機挑選 4 個個體進行 PCR 擴增及洋菜膠片水平電 泳，篩選具多型性之分子標誌。如圖五，分子標誌 BnEMS1119 可粗估於 24 個 個體中約有 3 個不同的對偶基因，即此分子標誌於種原間具有多型性。再觀察黃 花芥藍 A 之 4 個個體（樣品 1-4 ），其中至少擴增 2 個不同對偶基因，樣品 1 與樣品 2 為異結合（heterozygote），樣品 3 及樣品 4 為同型結合（homozygote），
表示此分子標誌在黃花芥藍 A 種原內亦具有多型性。由於分子標誌 BnEMS1119 可有效偵測種原間及種原內異結合個體，故為適合應用於遺傳歧異度分析之分子 標誌。以此原則進行快速的多型性分子標誌之篩選，64 個分子標誌經篩選後入
表示此分子標誌在黃花芥藍 A 種原內亦具有多型性。由於分子標誌 BnEMS1119 可有效偵測種原間及種原內異結合個體，故為適合應用於遺傳歧異度分析之分子 標誌。以此原則進行快速的多型性分子標誌之篩選，64 個分子標誌經篩選後入