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热带植物的诺亚方舟—辜严倬云植物保种中心特别报导


拥有「热带植物诺亚方舟」美名的辜严倬云植物保种中心,2007年于屏东县高树乡成立,目标是保育热带与亚热带植物,并以永续地球的生物多样性,目前由清华大学生命科学系李家维教授(图一)担任执行长。
保种中心目前拥有高达3万多种活体植物蒐藏,物种数量持续增加中,发展出包含液态氮、腊叶、浸液及原色标本技术等标本蒐藏,并规划蒐藏物种的线上资料库,提供分类学、植物生理学、生态学、药物学及园艺学等学门完整的资源服务。

 热带植物的诺亚方舟—辜严倬云植物保种中心特别报导

图一:科技部长陈良基(左)与李家维教授(右)于保种中心合影。

(谢育哲摄影)


李家维表示,保种中心目前为非营利组织的方式营运,主要是台泥企业团支持,另外也包含科技部与国际合作发展基金会的各个不同专案与计画支持。

 保种中心缘起2007年1月,由台泥企业团赞助成立财团法人辜严倬云植物保种暨环境保护发展基金会,推动保种中心营运,并于同年3月兴建第一栋温室,到今(2019)年为止,已建立17栋温室。

辜严倬云植物保种中心目前为全世界最重要且丰富的植物保种中心,预计在2027年,蒐藏物种数将达4万种。

 植物蒐藏辜严倬云植物保种中心的物种蒐藏初期设定为12类群,分别是兰科、凤梨科、芭蕉科、棕梠科、山茶科、姜科、天南星科、赫蕉科、竹芋科、萝摩科、苦苣科及蕨类,后面又陆续新增芸香科、秋海棠科、竹亚科、水生植物、食虫植物、多肉植物及苔藓植物等。截至今年7月1日止,保种中心蒐藏多达33309种活体植物(表一),为目前全世界植物蒐藏物最丰富的植物园,其中的兰科、凤梨科、秋海棠科、蕨类与苔癣植物的蒐藏量更是世界第一。热带植物的诺亚方舟—辜严倬云植物保种中心特别报导 植物标本的保存方式在植物学的研究中,纵使近年来分类学中大量使用分子亲缘鉴定,标本仍旧是最主要的保存方式,其在物种的存证、DNA素材与物种型态描述扮演相当重要的角色。而温室中的植物虽然能得到完整的照护,但依旧有遭遇害虫侵扰与人为疏失等的风险。对此,拍摄植物的细部影响、冷冻保存与製作标本实属必要。
热带植物的诺亚方舟—辜严倬云植物保种中心特别报导
 一般而言,野外调查採集而来的样本,透过压製腊叶的技术製成标本。由于其製备简便且容易收纳,製作的程序有相关规範且发展成熟,在植物分类学上长期以来普遍受青睐,但腊叶的标本只能够维持最基本的形貌,植物的原始颜色与立体型态却无法维持,因此只能凭藉採集的纪录作为资料依据。

除了上述的方法,浸液法为另一种常见的标本製作方式:其利用特定比例的酒精与福马林等防腐作为水溶液,以植物原始色调添加保存液,用以暂时保存无法利用乾燥压平的纤维构造等部位。另外,目前虽然有许多浸液法的改良研究,但这些研究仅只在水溶液配方,所以对于保存植物的类型与种类仍有限。

 液态氮冷冻组织保存标本腊叶及浸液法虽然製作较为简单,但能保存的资讯有限。对此,近年发展的液态氮低温保存技术,不只能较完整保存DNA,同时也可保存转录组(transcriptome)的讯息。目前许多生命科学领域的研究纷纷改以液态氮进行细胞保存,不过实际应用于物种保存的案例并不常见。

如美国史密森尼学会(Smithsonian Institution)于2015年起为全球物种基因进行保存作业,并与美国国内及世界各地的植物园合作,透过物种採集部分的组织进行液态氮的超低温保存作业,该学会预计在5年之内蒐藏所有动植物科别,保存超过半数的物种样本。

台湾方面,中央研究院生物医学科学研究所与和信医院合作,对人体病理组织进行保存;食品工业研究所与国立自然科学博物馆进行真菌菌种做超低温保存;中央研究院生物多样性中心则建立国家野生物遗传物质与生命条码资料库,保存3000多种台湾野生动物,达1万余件的冷冻基因样本。

保种中心方面,2014年起进行小规模植物组织的液态氮超低温样本保存,初期以种子及蕨类孢子为主;2016~2019年间,保种中心与国立自然科学博物馆合作,推动科技部支持的「全球热带植物基因组及转录组超低温保存」计画。针对每种植物,採集根、茎、叶、花、果实与种子等组织,并在每个部位採集两次,平均每个物种都保存3个部位与6份组织样本。目前保种中心已採购40具大型液态氮储存槽(图二),每具储存槽可存放达6000份标本,全数约能容纳24万份标本,大概包含3万个物种。目前保种中心已存放4492个物种与24952份液态氮冷冻标本,而其对应的引证腊叶标本则存放于国立自然科学博物馆。
热带植物的诺亚方舟—辜严倬云植物保种中心特别报导

图二:储存植物样本的液态氮储存槽。(谢育哲摄影)

 登上世界的舞台李家维表示,保种中心以拯救热带地区的植物物种,达到永续丰富化地球上的生物多样性为目标。作为全世界收藏最多植物样本的单位,辜严倬云植物保种中心在植物的生态保育领域的贡献,也为生命科学领域提供完整的植物资料库,并参与世界热带植物保育计划,期望后续能晋升为世界级的植物保种基地。
 



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