文章專區

2019-08-16熱帶植物的諾亞方舟—辜嚴倬雲植物保種中心特別報導 452 期

Author 作者謝育哲／本刊編輯。

擁有「熱帶植物諾亞方舟」美名的辜嚴倬雲植物保種中心，2007年於屏東縣高樹鄉成立，目標是保育熱帶與亞熱帶植物，並以永續地球的生物多樣性，目前由清華大學生命科學系李家維教授（圖一）擔任執行長。
保種中心目前擁有高達3萬多種活體植物蒐藏，物種數量持續增加中，發展出包含液態氮、臘葉、浸液及原色標本技術等標本蒐藏，並規劃蒐藏物種的線上資料庫，提供分類學、植物生理學、生態學、藥物學及園藝學等學門完整的資源服務。

圖一：科技部長陳良基（左）與李家維教授（右）於保種中心合影。

（謝育哲攝影）

李家維表示，保種中心目前為非營利組織的方式營運，主要是台泥企業團支持，另外也包含科技部與國際合作發展基金會的各個不同專案與計畫支持。

保種中心緣起

2007年1月，由台泥企業團贊助成立財團法人辜嚴倬雲植物保種暨環境保護發展基金會，推動保種中心營運，並於同年3月興建第一棟溫室，到今（2019）年為止，已建立17棟溫室。

辜嚴倬雲植物保種中心目前為全世界最重要且豐富的植物保種中心，預計在2027年，蒐藏物種數將達4萬種。

植物蒐藏

辜嚴倬雲植物保種中心的物種蒐藏初期設定為12類群，分別是蘭科、鳳梨科、芭蕉科、棕梠科、山茶科、薑科、天南星科、赫蕉科、竹芋科、蘿摩科、苦苣科及蕨類，後面又陸續新增芸香科、秋海棠科、竹亞科、水生植物、食蟲植物、多肉植物及苔蘚植物等。截至今年7月1日止，保種中心蒐藏多達33309種活體植物（表一），為目前全世界植物蒐藏物最豐富的植物園，其中的蘭科、鳳梨科、秋海棠科、蕨類與苔癬植物的蒐藏量更是世界第一。

植物標本的保存方式

在植物學的研究中，縱使近年來分類學中大量使用分子親緣鑑定，標本仍舊是最主要的保存方式，其在物種的存證、DNA素材與物種型態描述扮演相當重要的角色。而溫室中的植物雖然能得到完整的照護，但依舊有遭遇害蟲侵擾與人為疏失等的風險。對此，拍攝植物的細部影響、冷凍保存與製作標本實屬必要。

一般而言，野外調查採集而來的樣本，透過壓製臘葉的技術製成標本。由於其製備簡便且容易收納，製作的程序有相關規範且發展成熟，在植物分類學上長期以來普遍受青睞，但臘葉的標本只能夠維持最基本的形貌，植物的原始顏色與立體型態卻無法維持，因此只能憑藉採集的紀錄作為資料依據。

除了上述的方法，浸液法為另一種常見的標本製作方式：其利用特定比例的酒精與福馬林等防腐作為水溶液，以植物原始色調添加保存液，用以暫時保存無法利用乾燥壓平的纖維構造等部位。另外，目前雖然有許多浸液法的改良研究，但這些研究僅只在水溶液配方，所以對於保存植物的類型與種類仍有限。

液態氮冷凍組織保存標本

臘葉及浸液法雖然製作較為簡單，但能保存的資訊有限。對此，近年發展的液態氮低溫保存技術，不只能較完整保存DNA，同時也可保存轉錄組（transcriptome）的訊息。目前許多生命科學領域的研究紛紛改以液態氮進行細胞保存，不過實際應用於物種保存的案例並不常見。

如美國史密森尼學會（Smithsonian Institution）於2015年起為全球物種基因進行保存作業，並與美國國內及世界各地的植物園合作，透過物種採集部分的組織進行液態氮的超低溫保存作業，該學會預計在5年之內蒐藏所有動植物科別，保存超過半數的物種樣本。

臺灣方面，中央研究院生物醫學科學研究所與和信醫院合作，對人體病理組織進行保存；食品工業研究所與國立自然科學博物館進行真菌菌種做超低溫保存；中央研究院生物多樣性中心則建立國家野生物遺傳物質與生命條碼資料庫，保存3000多種臺灣野生動物，達1萬餘件的冷凍基因樣本。

保種中心方面，2014年起進行小規模植物組織的液態氮超低溫樣本保存，初期以種子及蕨類孢子為主；2016~2019年間，保種中心與國立自然科學博物館合作，推動科技部支持的「全球熱帶植物基因組及轉錄組超低溫保存」計畫。針對每種植物，採集根、莖、葉、花、果實與種子等組織，並在每個部位採集兩次，平均每個物種都保存3個部位與6份組織樣本。目前保種中心已採購40具大型液態氮儲存槽（圖二），每具儲存槽可存放達6000份標本，全數約能容納24萬份標本，大概包含3萬個物種。目前保種中心已存放4492個物種與24952份液態氮冷凍標本，而其對應的引證臘葉標本則存放於國立自然科學博物館。

圖二：儲存植物樣本的液態氮儲存槽。（謝育哲攝影）

登上世界的舞台

李家維表示，保種中心以拯救熱帶地區的植物物種，達到永續豐富化地球上的生物多樣性為目標。作為全世界收藏最多植物樣本的單位，辜嚴倬雲植物保種中心在植物的生態保育領域的貢獻，也為生命科學領域提供完整的植物資料庫，並參與世界熱帶植物保育計劃，期望後續能晉升為世界級的植物保種基地。