珍稀瀕危植物何去何從?組織培養室擔當重責大任,蘭花繁殖與保育交給植物園!


圖 / 李勇毅提供  

「臺灣阿嬤」白花蝴蝶蘭為著生性蘭花,播種於培養基上,經過3個月後,已長成一片翠綠剔透的原球莖。

保存活體植株為植物園的重要工作,而組織培養室肩負著保育與繁殖許多珍稀瀕危植物的使命。多年來,科博館植物園的組織培養室進行著許多蘭花繁殖與復育工作,這些瀕危的蘭花背後均有著許多故事等待我們去發掘。

許多國家植物園致力於活體植株的保存,蘭花保育尤受重視

相較於博物館的蠟葉標本蒐藏,植物園著重於活體植株的保存。國際上許多重要的植物園,例如英國皇家植物園-邱園、美國密蘇里植物園以及新加坡植物園等均設有組織培養室或稱之微體繁殖中心,來保存與繁殖許多珍稀瀕危的植物。猶記得拜訪英國皇家植物園的組織培養室,其負責蘭花組織培養的工作人員介紹著他們對於英國瀕危的原生蘭花所投入的保育與繁殖研究,例如喜普鞋蘭(Cypripedium calceolus)以及掌裂蘭(Dactylorhiza incarnata subsp. ochroleuca)。其中喜普鞋蘭雖廣布於歐亞大陸,但在英國因長期的人為濫採與生育地的破壞,只剩下一個單株。為了復育英國僅存的這一株喜普鞋蘭,邱園的組織培養室整合了植物繁殖、族群遺傳、真菌生態等領域學者進行許多基礎研究來復育英國的喜普鞋蘭。而西澳洲的國王植物園對於一種完全生活於土層中的無葉綠素蘭花-地下蘭(Rhizanthella gardneri)亦投入大量的研究資源,保育此一稀有的完全真菌異營性蘭花。這些案例均為原生蘭保育工作的典範。

科博館成功繁殖數百種珍稀瀕危的原生蘭

當看到這些國際的典範,不禁反思,在臺灣我們擁有許多豐富的原生蘭資源(超過400種原生蘭),且鄰近中國與東南亞等生物多樣性熱點,應該有許多值得投入的工作才對。在科博館植物園的組織培養室,我們運用有限的資源,蒐集許多原生蘭的種子,進行無菌播種,繁殖過數百種珍稀瀕危的原生蘭。其中有諸多媒體報導的紅衣指柱蘭(Cheirostylis rubrifolius),其生育地於八八水災後已全數崩塌而不復存在。但我們藉由無菌繁殖技術保存了上百株於培養瓶中,期待這些植株有朝一日能回歸於適合的生育地。而著名的「臺灣阿嬤」白花蝴蝶蘭(Phalaenopsis aphrodite subsp. formosana)原生於恆春半島與蘭嶼,在經過長期的濫採,只剩少數植株殘存。我們蒐集並確認一些純正的臺灣阿嬤植株,以異花授粉而獲得大量的種子用來進行無菌播種,因而培育了數百株臺灣阿嬤,目前正尋找適合的原生地,準備嘗試將其回歸復育。

蘭花的種子細微如粉塵,一個經過授粉發育良好的蘭花果莢可產生數以萬計的種子。
蘭花的種子細微如粉塵,一個經過授粉發育良好的蘭花果莢可產生數以萬計的種子。
紅衣指柱蘭的種子經過無菌繁殖而保存其植株於瓶內
紅衣指柱蘭的種子經過無菌繁殖而保存其植株於瓶內
「臺灣阿嬤」白花蝴蝶蘭為著生性蘭花,播種於培養基上,經過3個月後,已長成一片翠綠剔透的原球莖。
「臺灣阿嬤」白花蝴蝶蘭為著生性蘭花,播種於培養基上,經過3個月後,已長成一片翠綠剔透的原球莖。

投注大量心力,繁殖保育喜普鞋蘭屬

在臺灣的高海拔山區有許多美麗的蘭花,其中喜普鞋蘭屬(Cypripedium或稱為杓蘭)一直都吸引著眾人的目光。臺灣有4種喜普鞋蘭原生種,即小喜普鞋蘭(Cypripedium debile)、臺灣喜普鞋蘭(Cypripedium formosanum)、寶島喜普鞋蘭(Cypripedium segawai)與奇萊喜普鞋蘭(Cypripedium taiwanalpinum),其中3/4的比例為臺灣特有種(即C. formosanumC. segawaiC. taiwanalpinum)。這些喜普鞋蘭均分布於高海拔山區,平地培育不易,因此許多人不知臺灣有如此奇特美麗之蘭花。十餘年來我們對於喜普鞋蘭屬的繁殖保育也投注大量的心力,包括繁殖技術的改善(喜普鞋蘭為著名的繁殖困難蘭花)(圖 4)、探討其種子發育與發芽生理的機制,以及真菌共生與族群遺傳相關的研究。2019年的館訊即介紹了奇萊喜普鞋蘭的分子親緣分析研究,揭示了一個長期被忽視的臺灣特有種,也讓我們得以重新審視奇萊喜普鞋蘭的保育工作。

利用優化無菌播種技術所繁殖之喜普鞋蘭瓶苗。
利用優化無菌播種技術所繁殖之喜普鞋蘭瓶苗。

植物活體培育,可供蒐藏、研究、展示與教育

建全的植物園除了繁殖實驗室外,也應當配備有小苗馴化溫室、植株栽培溫室。而要面對各種氣候型態的植物活體蒐藏,各種溫、濕度梯度的栽培溫室亦是必須的。前述的這些國際著名的植物園均設有不同的環控溫室,不論在蒐藏、研究、展示與教育都發揮著重要的功能,亦帶來可觀的營收,如新加坡的濱海灣花園(Gardens by the Bay)即可供借鏡。如此方可在蒐藏、研究、展示與教育的各個使命之間取得平衡與永續經營。

本文結束分隔線

本著作由本館研究人員所提供,博學多文團隊編輯製作,以創用CC 姓名標示–非商業性– 禁止改作 4.0 國際授權條款釋出。

大家一起「凍」起來!臺灣的製果凍植物,好吃喔!

鳥蝶啄花為飽腹,只是這樣嗎?不!牠們與桑寄生有生生不息的寄生與共榮關係(下)

地球生物的老前輩!針葉識千秋,印證了中生代至今的環境