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2021-03-17

有效鑑識追訴盜伐案件讓山老鼠無所遁形|調查局開發灣檜木DNA鑑定技術有成

 

圖片說明:  法務部調查局成功開發台灣檜木特定DNA分子標記。為司法辦案提供有力的科學證據,強化追訴與預防犯罪效能。(記者林鈞澤翻攝)
 
【公關部珈瑩/臺北報導】務部調查局自民國106年至109年執行臺灣檜木(臺灣扁柏及紅檜)DNA鑑定研究及資料庫建檔,成功開發臺灣檜木特定DNA分子標記,完成個體鑑別技術,可運用在盜伐檜木鑑定工作,釐清扣案贓木的來源。本研究由林務局協助,派員深入臺灣險峻山林蒐集珍貴神木級檜木群樣本,逐步完成龐大的DNA指紋建檔,猶如賦予檜木身分證,當珍貴的盜伐木被查獲,只需比對DNA資料庫,即可判定贓木來源,為司法辦案提供有力的科學證據,強化追訴與預防犯罪效能。

臺灣檜木屬於森林法公告列管的貴重林木,自民國79年修正森林法,全面禁止砍伐天然林後,檜木更是珍貴的木雕工藝市場搶手貨,由於林區幅員遼闊不易管理,致使盜伐案件頻傳。法院審理此類案件之扣案物證,常因缺乏有效鑑定佐證,導致罪證據不足或量刑過輕,無法達到嚇阻效果。
 
調查局係國家永續發展委員會「生物多樣性工作計畫」的協辦機關,執行生物多樣性查驗技術開發及鑑定動植物産製品之業務,遂於106年向法務部提出「建置臺灣扁柏及紅檜鑑定技術平台,提昇盜伐追訴量能」研究計畫,並獲得核准執行,投入檜木鑑定技術的研發經費及人力,並與學術、查緝及林政等相關單位建立合作關係,以建置更綿密的國有林木保育防護網。

 

不同於人類已有完善的DNA鑑識系統,未知的檜木DNA遺傳系統,擁有較人類更複雜且龐大的基因體,因此尋找合適的DNA分子基因標記猶如大海撈針。在有限的人力、經費及時間下,研究團隊首先以質體(Plastid)DNA為標的,開發出足以鑑別檜木物種至變種層級的鑑定系統。質體具有多拷貝特性,其DNA仍可殘存於死亡多年的木材中,可應用在枯死木或漂流木的鑑定,亦可用來初步篩檢盜伐木之物種,排除非檜木的檢品,省略後續鑑別的程序。為彌補質體DNA標記無法有效鑑別個體,研究團隊經不斷地實驗測試後,最終篩選出臺灣扁柏及紅檜染色體分子基因標記各20組,其鑑別率達到能區別個體研判閾值以上,亦符合法院對鑑定報告之要求。

回顧這四年的研究開發歷程,如同在大海撈針,經歷無數次失敗後,終能峰廻路轉,順利達成本計畫設定的目標。重要研究成果摘錄如下:

  • 開發臺灣扁柏及紅檜質體分子標記各1組,完成確效測試並撰寫標準作業流程。檜木質體為父系遺傳,雖具多型性的DNA序列,但無法達到個體鑑別;然而質體DNA在木材檢體有極高的檢出率,便於鑑別陳舊枯死木或漂流木,另可判別檢體是否為扁柏或紅檜,節省後續的檢驗流程。
  • 篩選臺灣扁柏及紅檜染色體分子標記各20組,建立DNA分子標記資料庫,賦予檜木個體身分證識別,嚇阻盜伐行為。以檜木族群基因頻率為依據換算隨機相符率指數,此染色體分子標記系統可達到99.99%以上的個體鑑別水準。
  • 成功開發檜木染色體分子基因標記Multiplex PCR及分子量階梯(Ladder)比對系統套件,標準化及商業化檜木鑑別檢驗方法,大幅優化檢驗流程,降低成本、且適合大量檢品鑑定。

上述成果,共計發表3篇學術研究論文,刊載於2個知名的國際期刊:
  • 107年與國立臺灣大學森林環境暨資源學系博士生黃群智共同發表1篇論文:「Isolation and characterization of SSR and EST‐SSR loci in Chamaecyparis formosensis (Cupressaceae)」(臺灣紅檜SSR與EST‐SSR基因座的篩選與定性),收錄於國際期刊Applications in plant sciences,Impact factor: 1.591),為美國植物學會發行,是植物學研究領域極具代表性的期刊。
  • 109年發表2篇論文於Scientific Reports,該期刊為英國Nature出版集團發行,被引用次數全球排名第7,是國際知名的科學研究期刊,Impact factor: 3.998。
    (1)「Genome skimming and exploration of DNA     barcoding for  Taiwan endemic cypresses」(臺灣特有檜木的   DNA條碼之篩選與探索),與中央研究院生物多樣性研究中心特  聘研究員淑妙的團隊共同發表,於109年11月26日正式刊登。

(2)「Development and technical application of SSR-based individual identification system for Chamaecyparis taiwanensis against illegal logging convictions」(臺灣扁柏SSR個體鑑定系統建置暨應用以提供非法盜伐定罪證據) ,與國立臺灣大學森林環境暨資源學系教授芳華實驗室共同發表,於109年12月16日正式刊登。



 
圖片說明;發務部調查局於成果發表會中特別表彰並感謝協助的單位及各研究中心辛苦人員。(記者林鈞澤翻攝)
 

另參加「2018年亞洲實驗林聯合研討會:森林生態系統服務」國際會議、國內「中華林學會108年森林資源永續發展研討會」,均榮獲口頭發表第二名獎狀,顯示研究成果深獲國內外專家矚目。
 
本計畫研究過程受惠於各方協助,謹藉此成果發表會,特別表彰並感謝給予協助的單位及人員,包括:行政院農業委員會下轄林務局及林業試驗所、中央研究院生物多樣性研究中心、臺灣大學森林環境暨資源學系、臺灣大學園藝暨景觀學系、臺灣宜蘭地方檢察署等。

 





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