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目標、服務內容及相關技術研發

蘭花是開花植物中世界性分布和具多樣性的科,俗名稱為蘭(花)科。蘭科現在大約有近30,000個物種,分布在有近800屬中,和另外超過100,000個園藝家培養的交配種和變種。蘭花科是開花植物的兩個最大的科之一。許多蘭科品系都深具商業價值,有具觀賞用途的屬別,如蝴蝶蘭、嘉德麗亞蘭、文心蘭、蕙蘭、萬代蘭、石斛蘭和兜蘭,它們在花卉經濟具重要地位。另外是具有醫藥功能和烹食價值的屬別,如石斛蘭、金線蓮、白芨、天麻以及香莢蘭。由此可見,蘭科植物自古以來與人類文明發展息息相關。

從平凡進而到驕縱的千千萬萬蘭花品系,在國際市場上大多數是由育種者以傳統方式生產而來,隨著市場競爭和賞花激情推波助瀾下,熱衷者持續追求超乎夢幻新品系的熱情似乎毫無止境。在二十世紀中後期發展的基因重組技術以其顛覆演化的程序可以成為滿足如此渴望的利器。花色是最直接之賞心悅目的表徵。曾經在本世紀初名噪一時的藍色玫瑰即是基因改造下成功的例子。在2013年,日本千葉大學團隊創造出基因工程改造的藍色蝴蝶蘭並於第11屆亞洲太平洋蘭花會議展示;2016年在台灣國際蘭展也成功展示由台灣大學團隊以基因改造製作的白色文心蘭,這兩者對於當時在花卉市場是非常轟動且令人矚目的議題。接下來,超越現狀的花型則是另一值得期待的目標,針對蘭花發育的特定基因之改造,可以精確改變花瓣、花萼、唇瓣以及三者組合之大小或形狀,進而造就另類之視覺效果。對於蘭花業者,可以隨心所欲調控開花時機則是一具有高度經濟效益的環節。以蝴蝶蘭抽梗開花程序而言,其誘導須在攝氏15~20度進行催花28天。控制開花程序有兩個層面,一是在開啟生產程序前誘導開花;另一則是在長程運輸期間抑制或延遲其開花,於抵達運送地點後進入開花程序,後者在於跨太平洋海運方式運輸於美洲市場有其需要性。調控開花程序的關鍵在於尋找並解開蘭花其開花相關功能性基因及其機制,並施以改變基因表達狀態而達成目的。其他以基因轉殖針對的改造方向如增加蘭花對於惡劣環境或疾病的抗性,以期減少不良培養或運輸狀況下之損失。

本蘭花基因轉殖核心隸屬農生中心,位於台南新院區,於2015年起開放服務,迄今已超過80個案例。其肩負兩大任務:提供 (1) 蘭花功能性基因體研究;(2) 創造蘭花新穎性狀。目前開放白花蝴蝶蘭( Phalaenopsis V3,P. aphrodite) 以及姬蝴蝶蘭(P. equestris)為基因轉殖材料,服務對象為國內產官學研單位研究或技術人員。目前採用的轉殖技術平台沿用發表之學術文獻(Hsing et al, 2016, Bot Stud)。其有兩大優點,從過去發表過的技術需要2~3年的流程縮短至最快7個月,另外,明顯提高轉殖效率,可高達近9%。