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揭開百餘年謎團 成大破解蘭花基因密碼

中央通訊社 標誌中央通訊社 2017/9/21 張榮祥

(中央社記者張榮祥台南21日電)蘭花樣貌奧秘,百餘年來讓科學家百思不解,成功大學研究團隊今天宣布完成現存最原始蘭花「擬蘭」全基因體解序,破解蘭科演化謎團。

成功大學校長蘇慧貞和蘭花研究團隊今天下午召開記者會,宣布破解蘭花基因密碼。這項研究是跨國合作,由成大熱帶植物科學研究所副教授蔡文杰、蘭花研究中心助理研究員蕭郁芸、生命科學系副教授張松彬等6人,協同中國、比利時、日本等17個研究單位共同參與。

這項研究論文「擬蘭基因體與蘭花演化」(TheApostasia genome and the evolution of orchids),今天刊登在Nature(自然)期刊;蘇慧貞說,這篇應該是台灣今年迄今唯一一篇被Nature刊登的論文,蘭花基因的破解,「讓達爾文可以瞑目」。

成大用以破解基因密碼的「擬蘭」,是現存最古老的蘭科植物,7700萬年前就已出現,花的外表和一般蘭花大不相同,外觀沒有變形的花瓣(唇瓣)和完整的蕊柱,沒有花粉團塊,而是顆粒。

蘇慧貞指出,擬蘭長於土壤,根只能在地下生長,現今的蘭花攀附到樹上或岩壁,是因為有可以吸收空氣中養份與儲存水分的氣根,這是受到基因的影響,擬蘭全基因體的解序,揭開了蘭花演化的謎團。

蕭郁芸說,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的奇特蘭花「大慧星風蘭」,花朵後方竟有長達30公分的細長花距,是前所未有的構造。

蘇慧貞表示,這朵蘭花讓達爾文不斷地思考「為什麼」,他認為一定有某種蛾類,口器伸長可超過30公分,如果這種蛾類消失,大慧星風蘭也會滅絕,但達爾文無法證實,也成為他的遺憾。

1903年,科學家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,少數蘭則轉變為鳥類傳粉,花距變短、寬度增加,以符合鳥嘴型狀,百餘年來科學家一直探究蘭花演化的多樣性奧秘。

如今,成大研究團隊破解蘭花的基因密碼,未來可應用在蘭花的精準育種;蕭郁芸說,精準育種除可改變花形,也有助於開發適應極端氣候的新品種。

她表示,蘭花在大自然中需與真菌共生,這是一個重要的生態指標,了解蘭花演化與適應的調控過程,可探知生態間的微妙平衡,為不可預期的環境變化,提供更多的數據與參考。1060921

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