重大生態指標 成大與國際攜手解蘭花演化之謎

▲成大論文榮登Nature期刊,校長蘇慧貞今天也出席成果發表會。(圖/記者黃文博攝,2017.09.21)
▲成大論文榮登Nature期刊,校長蘇慧貞今天也出席成果發表會。(圖/記者黃文博攝,2017.09.21)

記者黃文博/台南報導

成功大學與國際團隊合作,完成原始蘭花「擬蘭」全基因體解序,一舉解開蘭科植物演化之謎。成大團隊指出,基因體序列的解密,將被應用於蘭花精準育種,人們隨心所欲培育蘭花品種指日可待。這項突破性的研究今(21)日榮登國際科研界排名第一的Nature期刊。

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這項研究由成大熱帶植物科學究所副授蔡文杰、蘭花研究中心助理研究員蕭郁芸,及生命科學系副教授張松彬等6人領軍,中國大陸、比利時、日本等國共17個研究單位共同參與,成大校長蘇慧貞今天也出席這項成果發表會。

成大研究團隊表示,精準育種除可改變花形,亦有助開發適應極端氣候的新品種。蘭花在大自然中需與真菌共生,是一個重要的生態指標,了解蘭花演化與適應的調控過程,可了解生態之間的微妙平衡,為不可預期的環境變化提供更多的數據與參考。

蘭花演化謎團的科學探究始於1862年,當時,達爾文收到一朵來自馬達加斯加島嶼奇特的蘭花,花朵後方,竟然有長達30公分的細長花距,前所未來有構造,讓達爾文不斷思考「為什麼」,提出一定有某種蛾類,口器伸長可超過30公分,如果這種蛾類消失,大慧風蘭也會滅絕的觀點。

直到1903年科學家才在馬達加斯加島發現一種口器展開長達30公分的天蛾。1992年科學家終於記錄到這種天蛾拜訪大慧星風蘭,協助傳粉。 蘭與天蛾共同演化外,少數蘭已轉變為鳥類傳粉,花距變短、寬度增加,以符合鳥嘴型狀,百年來科學家一直極欲探究蘭花演化出多樣性的奧秘。

擬蘭全基因體解序後,團隊將其基因體數據,與一般蘭花做比對與分析,結果顯示,擬蘭雖無一般蘭科植物共同的明顯特徵,但仍然有MADS-box基因家族,在花瓣、蕊柱、花萼、花粉等部位,都可見MADS-box基因家族調控的作用。證實蘭科植物為了生存,演化過程中MADS-box基因家族部份成員保留與消失,是物種多樣化的重要原因之一。

擬蘭的根只能在地下生長,而今的蘭花攀附到樹上或岩壁上,是因為有可以吸收空氣中養份與儲存水分的氣根,這是MADS-box家族中AGL12等基因的影響。擬蘭全基因體解序,揭開了蘭花演化之謎。

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AI倪珍報新聞