國家作物種原中心30年 「次世代種原方舟」投注5億元為下一世代保種

作物種原是一個國家農業的根本,在氣候變遷下,更是育成抗逆境新品種的珍貴材料。(攝影/游昇俯)

作物種原是一個國家農業的根本,在氣候變遷下,更是育成抗逆境新品種的珍貴材料,號稱「臺灣作物諾亞方舟」的國家作物種原庫今年適逢成立30周年,迄今收集保存超過10萬份品系種原,但種子種原貯藏過久仍會喪失繁殖力,需要適時更新,農委會承諾啟動「次世代種原方舟計畫」,未來10年總計挹注5億元,協助種原更新,延續種原保存供下一世代利用。

位於臺中霧峰農業試驗所內的國家作物種原中心(庫)啟用於1993年,建立之初除了參考美、日各國種原庫,還邀請時任國際稻米研究中心(IRRI)種原庫主任張德慈回國指導設立。種原庫以低溫低濕的短、中、長期種子庫保存種子種原,並在國內不同海拔高度設置種原保存園,以及組織培養種原保存等方式,保存無性繁殖作物種原。

國家作物種原庫除了保存國內種原,也從國外蒐集引進不同作物種原,擴大遺傳基因歧異性,已從全球43國收集到15,386個品系種原;含國外收集種原在內,國家作物種原庫迄今共收集保存逾10萬份品系,涵蓋184科、787屬、1,554種的種原。另外並建立異地安全備份機制,在位於北極圈內的挪威斯瓦爾巴全球種子庫(俗稱末日種子庫),保存水稻、雜糧及蔬菜等合計10,503份種子材料。

為了種原能夠永續保存,農委會允諾未來10年、每年挹注5千萬元經費,讓農試所與農委會轄下各改良場共同推動「次世代種原方舟計畫」。農委會主委陳吉仲表示,種原保存及育種是農業永續的基礎工作,聯合國IPCC委員會報告2040年全球平均升溫1.5℃已是必然之勢,面對氣候變遷,品種育種研發需要更大幅往前走,農委會將全力支持,這也是農業部成立後最重要工作。

國家作物種原庫由農試所作物種原組掌理,農試所6月30日舉辦種原庫成立30周年慶祝活動,邀請歷任作物種原組組長回娘家。農試所作物種原組已退休前任組長溫英杰說,以前農委會科研經費每年減10%、都刪減到「剩骨頭了」,育種研究常因此得減緩,但種原庫光電費花費每年就要1千萬元,其他保存園管理、調查等工作在在需要人力,這些還是基本開銷,聽到主委承諾挹注經費,讓他「高興死了」,為國家種原庫未來感到欣慰。

農試所邀請歷任作物種原組組長「回娘家」,除了首任主任范明仁(宗宸)人在海外,第二任黃勝忠(左2)、第三任溫英杰(右1)、第四任代理組長楊佐琦(左1)及現任陳述(右2)均到場。(攝影/游昇俯)

次世代種原方舟助種原更新 核心種原提升育種效率

國家作物種原庫的種子保存,以10℃保存的短期庫,提供育種家貯藏材料,每5年盤點一次;以低溫1℃中期庫作為提供種原分贈及特性評估等需求的種子保存,保存30至50年;以負18℃的長期庫做永續保存,保存80至100年。農試所作物種原組組長陳述表示,種子保存仍有一定壽命,農試所平時即依不同作物種原保存時間,適時取出測試種子活性(繁殖力),安排繁殖計畫更新種原,因種原庫已建立30年,中期庫保存年限到期的種原數量龐大,次世代種原方舟計畫將以更新中期庫種原為主。

陳述指出,過去種原保存的思維首重利用,因此取得的種子種原優先保存中期庫,多餘數量才保存長期庫,後來因實務經驗發現,受限於人力、空間及經費,庫存種子實際要再取出繁殖作利用機會很少,因此農試所在與各國討論交流後調整種原保存SOP,未來次世代種原方舟計畫將把中期庫種原更新繁殖並進行性狀調查後,優先重新保存貯藏條件較佳的長期庫,讓種原可供下一個世代使用,其次才會保存中期庫,供種原分贈及特性評估使用。目前中期庫種原保存量能約25萬份、庫存10萬份,長期庫保存量能24萬份、庫存4萬多份。

種子長期保存庫。(圖片提供/農試所)

氣候變遷下育種腳步要加速,但國家作物種原庫保存10萬餘份種原數量龐大,難以一一透過田間種植,評估其特性後做育種利用,因此農試所近年也逐步建立「核心種原」,加速耐逆境的種原篩選。

陳述舉例,番椒(番茄)種原現有4,823個材料品系,很難全部透過田間栽培找出耐熱特性,因此農試所透過SNP分子標誌技術,將擁有共同基因的不同品系分作一類,再從這類中挑選擁有同類品系共同基因、又有其他品系所無的豐富基因者,作為核心種原,篩選出約250個品系;如此縮小範圍數量的核心種原,將足以代表現存種原收集的遺傳歧異性,也就能讓育種效率更為提升。

農試所6月30日舉辦國家作物種原庫30周年慶祝活動。(攝影/游昇俯)