第二卷 第一期 八十六年五月



本期目錄


意義非凡之國民外交工作
專題報導 Special Reports
研究成果 Research Contributions
種原利用 Germplasm Utilization
生物技術 Biotechnology
種原利用 Germplasm Utilization
種原保存 Germplasm Conservation


意義非凡之國民外交工作

張院士德慈應邀參加印度國家植物遺傳資源中心落成典禮

編輯室

海外技術合作委員會特約顧問張德慈博士(第廿一屆中央研究院院士)於去年(1996)十一月下旬應印度政府與美國農部聯合邀請,前往新德里參加十一月十八日印度國家植物遺傳資源中心落成典禮,有印度副總理、農業部長、美國農部次長等要員與會。典禮中印度農業部長頒發銀質感謝盤予有功之美國農部科學家及張博士等六人,表彰渠等八年前為該中心種原庫之設計及設備規劃之功績。張博士曾三度應邀前往印度指導與磋商,張博士之參與係出自印度農業研究委員會主管之邀請,乃因印度人士熟知張博士在菲律賓國際稻米研究所主持種原中心的高效低費設施,需借重渠之特長與豐富經驗,其時張博士已設計了三個大型種原中心。該中心興建計畫係印度與美國之合作計畫,共斥資美金近三千萬元,其中一千二百萬元由美國負擔。此種原庫之建立,具有雙重意義:(1)本合作計畫係印美失和二十多年來第一次重修和好的開端,經費雖來自美國開發合作總署,但印度不願接受外援名稱,故由美國農部擔任合作角色;(2)印度之植物資源極為豐富,惟一直缺乏新穎可靠的種原保育設備,令人憂慮,因此這龐大的種原庫(可藏一百萬份)將有利於南亞地區作物種原的保護,印度政府亦表示願為鄰國保存種原材料,誠為一極有價值之區域性發展項目,張博士的貢獻實為甚具意義之國民外交工作。

隨後張顧問前往義大利Trieste市接受第三世界科學院院士證書,擁有此榮譽者國內僅四人,同時中國大陸則有五十餘名列榜,僅次於印度(六十名),兩國均在年內捐款五十萬美金予該科學院,故受青睞。在接受上項榮譽後,張博士共有五個院士頭銜(其他四個為美國科學院、印度農業科學院、梵蒂岡科學院及我國中央研究院)。


印度國家植物遺傳資源系統及種原庫紀實

Introduction to the Indian National Plant Genetic Resources System and Gene Bnak

農業試驗所作物種原室 范明仁黃宜玫

一、前言

印度除了擁有許多農園藝栽培作物的地方品種外,亦擁有許多相關之近緣種或野生種,因此可稱為世界上基因豐富之地區之一。印度農業研究前輩,如Drs. B. P. Pal; Harbhajan Singh; A. B. Joshi, M. S. Swaminathan及R. S. Paroda皆很有前瞻性的規劃及進行種原之收集、調查及保存工作,同時亦疾力呼籲政府重視種原保育的工作,因此在二十年前成立的國家植物遺傳資源局(National Bureau of Plant Genetic Resources, NBPGR)即為此多年奮鬥的實現。NBPGR現有職員超過500人,是由印度農業研究所(Indian Agricultural Research Institute, IARI)之植物引種系分出成立。因此雖成立不久但亦已有悠久的歷史。早在1946年IARI的植物系即負責辦理植物引種工作,至1969年植物引種工作由植物系分出並改制為植物引種系,同時並設立數個地區工作站。至1976年植物引種系升格為國家植物遺傳資源局並改為Indian Council of Agricultural Research (ICAR)下之獨立單位,同時確立工作職掌和目標如下:

1.負責國家級植物遺傳資源收集、交換、特性調查、評估、建檔及保存的工作。

2.辦理種原交換時之檢疫工作。

3.對農園藝作物和其野生近緣種,進行特性調查、評估和已收集種原的資料建檔,同時並分贈給所需的研究人員。

4.辦理及研發所收集的種原在基因庫內之長期保存,包括離體種子,試管培養苗及液態氮保存技術,同時協助現況保存。長期保存並作為一些特定作物的全球保存系統內之地區備份保存中心。

5.發展和辦理國家植物種原資料庫資訊網路。

6.辦理植物種原的大學畢業後訓練和植物種原活動,以及國家級和地區或國際的中期訓練課程。

二、印度國家植物遺傳資源局(NBPGR)

NBPGR是屬於印度政府農業研究教育部之印度農業研究委員會(ICAR)下運作,有五個主要部門,分別為種原交換,蒐集及採集,植物檢疫,特性調查、評估及建檔以及種原保存。並配置有國家種子庫、國家植物組織培養保存庫和超低溫庫。另有五個地區中心,位於不同的農業生態環境,如溫帶(Shimla, Himalaya),乾旱區(Jodhpur),半乾旱區(Akola),潮濕熱帶(Thrissur)和潮濕亞熱帶(Shillong)。另有四個基地中心(base centre)分別於Cuttack (Orissa), Ranchi (Bihar), Bhowaii (U.P. Hills)和Hyderabad (A. P.)。

目前NBPGR整合30個以作物為主體的ICAR單位群、州農業大學、國立研究中心及計畫主持人等(詳如圖一),這些單位分別負責不同作物的保存、評估和供應種原,各單位並負責活用保存,總計約有二十萬份種原分別保存於這些場所。NBPGR亦支援十三個協力研究所/中心建立中期種子庫及種原資料的電腦作業。


圖1.印度國家遺傳資源制度

NBPGR在1985年開始建立一臨時性基因庫以辦理種子離體保存,至今已保存150,000餘份不同種原,這些種原目前保存於NBPGR舊址內之冷凍保存庫內,據瞭解將俟新的大樓及種子基因庫可實際運作後再遷運,另組織培養瓶苗保存有50種計1,000份塊根/鱗莖作物,果樹、香料和藥用植物種原,這些種原皆非常有經濟價值。

目前正研究以超低溫進行中、長程保存的技術。在種原鑑定研發上,則利用RFLPS、AFLPS、RAPDS及其他以PCR為基本的一些分生技術。在新的基因庫內亦準備進行DNA指紋比對和基因序列之探討,並將與IARI的生物技術中心密切合作。同時將與國立動物和漁業遺傳資源局合作,辦理原生植物動物和水產的調查,並與國家資訊中心合作建立國家標本室以為分類上之依據。

三、印度國家基因庫紀實

印度國家基因庫負責保存種子、無性繁殖、組織培養、胚、配子體等,此基因庫佔地13553.84m2,配置有一體成形之冷凍庫13個單位(室),其中12個單位規劃為長期庫、溫度為-20℃,整個庫房及通道未除濕,每間單位為100m3,單位間各自獨立,皆由2套空調機組來降溫及互相備份支援。空調機組為分離式冷氣式。種子乾燥到水分含量5%後用鋁鉑袋包裝後置於塑膠盒後置入長期庫內,長期庫內之貯藏架為有軌道可移動式。整個長期庫預估保存容量為一百萬份種原。另有一單位為短期庫,溫度為10℃,容積為176m3,做為暫時儲放處理中材料之地方。整個基因庫設計上有一大特色,為半地下化,以適應大陸型氣候,減少溫差變化,而達穩定及節省電力之目的。緊鄰基因庫為國家植物遺傳資源局大樓,與基因庫以地下道相連(因基因庫為半地下化,一樓一半在地面下),以利種子輸送,大樓內一部份為種子發芽及生理實驗室,另有生物技術及種原鑑定實驗室、組織培養研究室、超低溫貯藏研究室及液氮筒貯藏室,目前有一千公升液態氮貯藏筒6個。其辦公室及實驗室之規模相當大,相較下國家基因庫就顯得太小。

四、組織架構、運作和經費

ICAR下之政策規畫顧問委員會(Policy Planning and Advisory Committee)提供政策指標,並由ICAR副主任委員負責研考,而NBPGR局長則為執行秘書。作物諮詢委員會(Crop Advisory Committee)則針對特定作物考量種原保存狀態、收集、評估需求、貯藏管理上的缺點及如何永續的利用這些材料。委員會亦建議引入作物育種改良上所需的種原,此委員會之成立為印度國家植物遺傳資源系統與作物和地區中心或組織整合的一里程碑,其國家遺傳資源制度組織架構如圖一。

NBPGR之經費大多由ICAR所支援,在其第八個五年計畫內共支援七千三百萬盧布(1美金=35盧布),以辦理國家植物遺傳資源相關計畫。另亦有數個與其他各國合作之國際計畫如下:

(一)印美植物遺傳資源計畫:

在1988年印度NBPGR和美國國際合作總署簽立合作計畫,至今共進行9年,總經費二千八百萬美金的合作計畫,其中美方出資美金一千八百萬,其餘由印度支應,應用此經費,印方得以改建辦公大樓,以達區域或國際水準,同時亦加強NBPGR與美國國家植物遺傳資源系統間之聯繫,包括:種原保存、評估、超低溫保存以及DNA指紋鑑定等的研究合作。

(二)印英種原計畫:

NBPGR於1989年與英國海外發展部(ODA)簽定備忘錄加強雙方合作,經費五百萬英磅,此計畫提供中期保存設備,其他必需器材及訓練。另外英方亦提供七萬英磅於研發不耐貯種原的保存,本計畫原由國際植物遺傳研究所(International Plant Genetic Resources Institute, IPGRI)所協助提供。

(三)國際合作及義務:

IPGRI對NBPGR有很大的幫助,如提供專家、訓練及研究經費,同時IPGRI的南亞辦公室亦設於NBPGR內,NBPGR亦與ICRISAT有很多合作,如參與ICRISAT的5種委辦作物的收集及多地點評估,此結果對小米、高梁、樹豆、雞爪豆和落花生所收集種原的資料建檔工作相當有成果,並與IRRI、CIMMYT、ICARDA、CIP、CIAT、AVRDC及其他國家進行種原交換。

NBPGR亦為IPGRI指定為全球部份作物的基礎保存中心之一,這些作物有芝麻、秋葵、荔枝和豇豆屬作物,ICRISAT亦與NBPGR簽約為樹豆的世界保存,負責備份保存,印度與很多國家簽有種原交換之備忘錄,大約與80個國家辦理種原交換,其中較大宗的為美國、英國及其他歐洲國家以及墨西哥、澳洲、紐西蘭、伊朗、土耳其和新巴布威。

五、結語

印度遺傳資源系統在保存無價的遺傳變異上仍將繼續努力,而這些種原為永續生產糧食安全和避免飢餓和貧窮所必需,因此NBPGR可謂一為近代管理無價植物遺傳資源的生力軍。


利用逢機增殖多型性DNA標誌(RAPD marker)檢測甜椒種子純度

Surver of Seed Purity of Capsicum annuum by Random Amplified Polymorphic DNA

農業試驗所作物種原室 王昭月范明仁

種子純度是確保種子品質及提高種原保存效率的要素之一,為確保種子品質,採種人員必須檢測每一批種子的純潔度,估算異品種 (off-type) 混雜率。一般而言,利用植株外觀來區別植物品種,是最常使用的方法,即使到目前仍是區別大多數植物種原的重要依據。此法通常將採得的種子種植於田間,在生育期間調查外表型不符合預期型態的植株,以評估種子純度。雖然此種在田間藉外表型之鑑定是最簡單的純度鑑定方法,但未必是最快速、最正確與最具代表性的鑑定方式,因栽培或環境條件,會造成植株形態之表現有所差異。故用於鑑別時,除考量遺傳差異外,生育條件對於性狀表現之影響,也須一併考慮。

植物育種專利 (Plant Breeding Rights, PBR)推行以來, 品種鑑定已日益凸顯重要性。但光賴植株形態之不同,並無法達到完全區分品種的目的,而且往往要種植至成株始容易進行性狀判別。鑑於此,國際種子檢查協會ISTA (International Seed Testing Association) 已利用生化電泳分析,以期達到快速、正確檢測品種的目的,其中酵素電泳分析或RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) 均已正式被利用,成為種原鑑定工具 (Mailer,et al., 1994)。但以 RFLP 進行品種鑑定雖具有高度的正確及信賴度,唯試驗操作上技術性高且繁瑣,其中還包含使用放射性標誌,同時人力與物力投資花費甚高 (Thormann et al., 1994)。 故自 1990年代 Welsh及 William 等人提出操作簡單的RAPD 技術,而後短短 5年間已有水稻、十字花科蔬菜、櫻桃和豆科 (Haley, 1995)等多數作物的種原鑑別或基因分析研究報告提出。

本所作物種原室目前也以 RAPD ( Random Amplified Polymorphic DNA ) 分子標誌技術,進行一批混雜的甜椒種子檢測。首先從300個具有 10 個逢機核甘酸序列的引子(random primer),進行聚合酵素連鎖反應( Polymerase Chain Reaction, PCR ),再將反應增殖之 DNA經電泳分析,作 RAPD 圖譜比對,篩選出品系間具有差異性表現的 DNA 片段,並以此片段作為不同品系之鑑別標誌 。此試驗中擬檢測之種子樣品15個,混雜自二個甜椒自交系。為證實RAPD用於種子純度鑑定之正確性,試驗預先設計其混雜率為10:5。經由RAPD分析結果,檢測的15個樣品其混雜的比率正符合10:5,其中樣品4、5、8、9及12為同一品系,其餘十個樣品為同一品系(如圖1.)。試驗証明RAPD 標誌除可以正確偵測異品種外;由於待檢測的種原,可以利用發芽苗或在早期幼苗中萃取其 DNA ,且取樣量僅需15-50 mg 之幼苗或葉片即可,兼具有快速及精確之雙重目的。

以酵素或 DNA 層次的種原鑑定是本世紀的重要發展,藉由微量的樣品,可達到快速且正確的種原鑑別,這種生化乃至基因分析技術可能也是未來物種親緣或相似性探討的重要工具。唯如何降低反應酵素之成本,與快速篩檢出標誌片段,仍將是每一位研究者努力的目標。期望這種基因層次上簡易的分析方式,在實用化之餘,能促使人類對於息息相關的植物來源,有更深入且正確的認知,進一步作更有效率的利用。


 

圖1.以UBC-346引子(5'TAGGCGAACG3')進行RAPD分析,可在15個甜椒樣品中(1-15),標誌出混雜的5個異品種(4,5,8,9,12)


野生植物種原的利用

Utilization of Wild Plant Germplasm- A Case of Tower Type of Azalea

農業試驗所作物種原室 魏趨開

淡淡的三月天,杜鵑花開在山坡上,杜鵑花開在小溪旁,多美麗啊!.這首歌曲,令人想到春天的陽明山花季,滿園五顏六色的花朵。但台灣在人口的壓力下,山坡地被充分利用,小溪地下化和水泥化,使得都市近郊已無野生杜鵑花的生存空間,同時花色及花型更多彩多姿的栽培種取代了野生種,進駐到公園、庭院及道路兩旁。

在人類足跡罕至的台灣山區,野生杜鵑花依然存在,為適應自然環境,只有最適合的類型才得以生存下來,因此在同一地區的植株及花色均較一致且單調。而栽培種的杜鵑花因在人類的細心照顧下生長,只要有符合人們喜歡的花型及特性,就會被人們刻意的保留下來並加以繁殖。這類戶外型杜鵑花還仍保持在春天一起開花的特性。

杜鵑花的基本花色有紫色、洋紅色(carmine)、紅色和白色四種顏色,而杜鵑花除了單色外,在這四種顏色多種組合變化下,如放射狀、鑲邊、漸進色、不同部位的點狀色或局部著色。花瓣主要有單瓣、多層次的重瓣、平整或波浪、平展或外捲,組合形成了千百種的變化。

人類為著提升生活水準,對於賞心悅目的事物如花卉盆栽植物也漸漸引起人們的注意,杜鵑花也趁勢進入大量生產的盆栽世界。盆栽杜鵑花在人工環境下長期的選育栽培,除了花色及花型有更大的變化外,其開花期更長,由一週延長為三週。而盆栽最大的改變在於開花期的提早及矮化劑的使用,因為盆栽培育過程幾乎在人工溫室中進行,使得植物受大自然氣候的影響相對的減低,因此杜鵑花的開花期在溫室的環境下漸漸選育出早花的品種,在大自然氣候條件下原本是在三月開花,但是現在已有提早到八月中旬就開花的品種出售,同樣是漂亮三週,但漂亮的月份不同,自三月往前提早到八月,一年內有八個多月有杜鵑花的開花品種可供選用,矮化劑的成功使用,使成品容易塑型且輕巧便利長途運送銷售。

杜鵑花在1806年由Welbank船長自中國引到英國,他當時也沒想到這種植物今天會成為長綠的室內盆栽,並以全球為其市場,年銷售數量超過一億盆,其中比利時約生產五千二百萬盆,德國約生產三千八百萬盆。講求簡便、快速的現代人類,買一盆杜鵑花欣賞它豔麗三週之後就拋棄,想要的時候再買適合當時心境的花色,而不必細心的照顧一整年,還只能夠看到和去年相同的花色,是多麼方便又具有詩意。

比利時農業研究中心觀賞植物生長研究場場長Heursel博士,在82年應邀來台演講時,秀出一張採集自台灣的杜鵑花幻燈片,此野生種原三年生的實生苗,高約一公尺,和其它杜鵑花不同的地方在於杜鵑花一般屬於灌木型,高可達三公尺,而這株被稱為塔型的杜鵑花卻是屬於喬木型,他稱之為塔型杜鵑花

塔型杜鵑花的發展潛力如何呢?外型像聖誕節用的聖誕樹,更能在聖誕年假期間將整株樹開滿色彩豔麗的花朵,發揮杜鵑花一次將整棵樹開滿花朵的特色,比傳統的聖誕樹更多彩多姿,估計每年全球有數億個過聖誕節的家庭,如果能有一成以上採用塔型杜鵑花作為聖誕樹,那一年就有數千萬株的市場可供開發。

除了做為聖誕樹外,樹型像龍柏一樣的塔型杜鵑花,每年有三星期會全樹由頂到底開滿花朵,猶如換上鮮艷的彩裝特色,是否較長年沒有變化的龍柏更吸引喜好變化的人呢?如果您的生日是在八月中旬到三月下旬之間,就可以在家前後種上生日當週盛開的品種,那每年在您的生日將近時,杜鵑將自動換上全新、鮮艷彩裝來提醒您及您的家人,並快樂的為您慶祝華誕。

種原的引進,很難確定以後是否有用,有時還要配合社會及科技的發展,而新材料的取得,雖然可以推想其用途,但也不是短期可達成或一定可成功。


應用生物技術保存作物種原多樣性

Applying Biotechnology in Maintaining Plant Germplasm Diversity

農業試驗所作物種原室 邱輝龍范明仁、張淑芬

一、前言

廣泛而豐富的種原是作物遺傳改良的基礎,因此維持種原的遺傳多樣化一直是種原保育與育種人員工作的目標。近年由於農業栽培品種大多採用雜交一代種子或固定品種,使得地方種及野生種遭受嚴重侵蝕,因而減少了生物的多樣化。所以有系統的蒐集與保存生物的遺傳多樣性,是阻止遺傳資源流失唯一的策略(Heywood, 1992, 1993)。除了人為的田間就地(in situ)、遷地(ex situ)或種原庫保存方法外,利用在試管中操作組織、細胞或基因之生物技術在種原遺傳多樣化的保存上被寄予厚望。以下即討論生物技術在保存上之應用。

二、生物技術應用於作物種原多樣性之維持

種原保存的目的是保存物種經長期演化後之遺傳變異,保存的方式以經濟、穩定及效率高為原則,因此最便利的方法無疑是在低溫低濕的環境下貯藏種子,但這僅對耐貯型種子作物可行,不耐貯型種子作物或無性繁殖作物由於種子不易保存、壽命短或不產生種子通常是以田間就地(in situ)、遷地(ex situ)或體外(in vitro)方式保存。田間就地保存的優點是可以完整地保存一物種所有的多樣化,特別是一物種的野生種。而就地保存的位置與族群大小,通常是由目標物種多樣化最豐富的地區、其族群大小與授粉方式來決定,至今我們僅曾應用同功異構酵素分析技術研究物種之天然多樣性,應用分子遺傳標誌分析的例子還相當地少,有待進一步發展。遷地保存是種子作物以種子或花粉的形態保存於一特定空間,建立所謂種子或花粉基因庫,而無性繁殖作物則是將材料定植於一特定區或建立所謂的植物園的方式保存。遷地保存的優點是容易管理,但也容易減少物種之多樣化,而且不論是就地或是遷地保存都需要隨時注意目標族群基因頻率隨時間改變的情形,以防遺傳多樣化的流失。

目前生物技術應用到種原保存上較具成效的部份,可分為細胞層次以上含組織或器官的離體保存及分子層次之保存等二部份。

(一)體外保存技術

由於田間保存需要投入大量的土地與人力,且保存的材料也容易受病蟲害及天然災害的侵襲,因此Henshaw(1975)與Morel(1975)乃提出利用組織培養技術體外保存此類作物種原。利用植物組織培養技術可節省種原保存的空間與勞力投入,同時遺傳穩定性較高並可快速且大量繁殖保存的材料。目前此技術已廣泛地應用於草本雙子葉作物種原的保存與繁殖上,其潛在的困難主要是許多作物的培養系統如微體繁殖、誘導發根及再生植株之馴化等步驟難以建立(Hutchinson and Zimmerman, 1987; Towill, 1988; Hodds, 1991),此外,種原以組培苗型式貯藏的缺點是含有細胞不穩定性及再生植株隱含發生體細胞變異之可能(Orton, 1988; Eberhart et al., 1991; Hodds, 1991; Lal Rup and Lal Sukanya, 1991),而這也正是限制體外繁殖技術發展的主要瓶頸。

其次,組培苗的維持也是應用體外培養技術的另一個關鍵。減緩生長(slow growth)與超低溫保存技術(cryopreservation)的發展,有效地擴展此技術的層面。減緩生長(slow growth)是利用生長阻礙劑或降溫方式延長繼代培養的時間與減少繼代培養的次數。但減緩生長有導致發生體細胞變異的現象,且每次繼代培養也需投入大量人力,保存的材料也容易因人為疏失或病原菌感染而流失。

超低溫保存技術是利用作物組織在超低溫(-196℃)下,細胞因低溫及無法取得水份而停止生理代謝,以致不會發生退化或體細胞變異的現象(Sakai, 1984, 1986; Kartha, 1985; Eberhart et al., 1991; Towill, 1991; Kartha and Engelmann, 1994),而能長期保存作物組織(Hanptmann and Widholm, 1982)。但超低溫保存的組織在結凍及解凍過程中,因冰晶的形成常使細胞受傷而影響其保存與利用的有效性。為克服此困難,目前通常是利用抗凍劑[cryoprotectant mixture,如DMSO或DMSO加上蔗糖、葡萄糖、酺氨酸(proline)或polyethylene glycel等]使材料在快速冷卻過程中,使細胞內及細胞間隙的水分玻璃化,而降低冰晶的形成,減少細胞受傷的機會,以達保護組織的目地(Finkle et al., 1980; Sakai et al., 1990; Towill, 1991);或是將樣品如莖頂或體胚以alginate gel包被起來形成類似人工種子,於室溫下風乾脫水,然後再行冷凍保存。這種方法可減少乾燥過程的破壞效應及保護樣品避免遭受物理傷害。目前許多材料如癒合組織、原生質體、分生組織、接合子、體胚、花粉、甚至整粒種子的超低溫保存均有深入的研究,部份並已成功地建立其保存系統(Kartha and Engelmann, 1994)。目前以超低溫技術貯藏種原所存在的問題是,草本植物之再生容易發生體細胞變異;少部份已馴化或耐寒木本植物之莖頂可直接再生成為枝條,然而是否也可以應用到其他木本植物上,仍待探討。

(二)分子層次保存技術

隨著分子生物技術的發展,以DNA片段為保存體的保存方式似乎可以代替傳統的就地、遷地或體外保存系統。例如利用分生技術可從不同作物選殖抗病、抗蟲、耐逆境、抗殺草劑基因及調節生長之稔性、矮化、固氮或貯藏蛋白等基因,配合Polymorphism Chain Reaction (PCR)增幅DNA序列,可使保存的DNA序列源源不斷,大幅提高DNA基因庫的利用效率。然而Peacock(1989)卻認為保存DNA序列和組合DNA序列的資料並無法代替傳統的種原保存系統,因為這些DNA片段或重組的資料並非同一基因組。因此,可否以DNA片段做為保存體,取代傳統的保存方式,還需進一步的探討與試驗。

三、結語

隨著人類高度文明化與工業化及農業經營企業化的結果,植物自然資源正遭受快速侵蝕而流失。由於多樣化的遺傳資源是作物改良的基礎,也是未來人類生存與適應環境改變的方舟,因此人們均期盼藉助新的生物技術來保存種原遺傳的多樣化。

超低溫與DNA片段保存技術等是前述幾種生物技術中最具保存種原多樣性潛力的技術,目前這些生物技術能成功地直接應用於保存種原的例子仍相當地少,必須對作物的發育機制與遺傳發展有更深入的了解,才能期望利用這些生物技術來保存種原的多樣化。


低需冷性蟠桃之育成

Breeding for Low-chilling Peentao Peach Variety

農業試驗所作物種原室 溫英杰

我國古代著名的小說西遊記裡,對於齊天大聖偷吃西母娘娘的蟠桃,有著生動有趣的描述。書上寫著吃一個蟠桃可以延壽三千年,吃上三個可以長生不老。可惜這種只應天上有的果子,大多數人都無緣一見。蟠桃一詞最早見於宋代周師厚所著的洛陽花木記一書,推究起來,蟠桃的種植歷史將近兩千年。蟠桃與桃、油桃同為桃家三姐妹,只是蟠桃生性較嬌貴,不易栽培,品種少,栽培的人也不多,市場上自然就不易見到了。中國大陸江淅一帶蟠桃的品種最多,較著名的有撒花紅蟠桃和黃金蟠桃等。這些品種早年在本省高海拔的武陵農場還有兩、三株,目前已因管理不易而消失了。

蟠桃果實扁圓形,中心凹陷,別名餅桃(如圖1.)。果肉柔軟多汁,滋味香甜,品質極佳。可惜的是蟠桃的樹勢較弱,不易栽培,加以台灣地處亞熱帶,以往要種植這種嬌貴的果樹不啻於天方夜譚。

為了讓這種嬌貴的水果重現於寶島台灣,經由引種及雜交等工作終於育成可在台灣中部以北平地可以栽培的蟠桃品糸。本品系為利用佛羅里達引進之黃肉蟠桃品種作為父本授粉於巴西引進白肉桃品種,後代選出白色蟠桃品系後再自交,終於選出樹勢強,果形大且不裂核之白肉蟠桃品種,更重要的是本品系可以在台灣中部以北的平地正常開花結果。

本品系低溫需求時數推測為250小時,在中部平地2月中旬開花.5月下旬果實成熟平均果重95公克,果實扁平,果肉白色,多汁,微酸,可溶性固形物9 Brix。本品系可供為家庭果樹栽培或盆景玩賞之用。


 

圖1.蟠桃果實扁平,與一般桃之外形迥異


鳳山熱帶果樹種原保存園簡介

Fengshan Tropical Fruit Trees Germplasm Repository

農業試驗所鳳山分所 張賢明

植物種原的收集、保存、調查等在育種上佔有絕對重要地位,在擔心現存具有遺傳特性的品種,以及稀有作物漸被遺失,或因單方向育種而被消滅,世界各國都有系統地以國家、國際區域或世界性的廣泛收集,且釐訂引種制度與保存機構。

熱帶果樹種子,大都壽命較短,保存貯藏困難,一般不適於室內保存,又果樹生長緩慢,更新不易,故一般多採現地或田間集中保存。鳳山熱帶園藝試驗分所為本省唯一專責熱帶園藝研究的試驗單位,以往即保存有各類熱帶果樹及眾多品種,自國家級「建立作物種原庫及種原利用計畫」開始執行以來,本分所即加強熱帶果樹的引種,保存與利用工作,目前除原有試區內保存之種原外,於民國八十三年七月,在本分所內規劃了4.5公頃之熱帶果樹保存園,計有標本果樹園區0.9公頃、經濟果樹品種園區2.3公頃、引種觀察區0.7公頃及檢疫繁殖區0.6公頃。其設備新穎、幅園廣擴,備有全自動控制之檢疫溫室,作為國外引種時,病蟲害檢疫之場所。園地內設備有蓄水池、噴灌等省工經營設施,為一環境良好的田間保存園地。至目前為止,已收集、移植之熱帶果樹有28科 115品種,並繼續自國內、外收集、引進種原,除保存及提供試驗材料外,經試驗評估後,選出可能成為新興果樹之種類,以期增進果樹栽培種類與品種。


對本簡訊有任何建議或欲投稿請寄電子郵件至:editor@hpg40.npgrc.tari.gov.tw