臺灣瀕危全寄生植物列當因棲地破壞、外來種競爭與過度採集面臨嚴峻的滅絕危機。其具罕見的高低海拔間斷分布,是研究演化適應的珍貴材料。本計畫由國立中興大學與國立自然科學博物館跨領域團隊整合執行,以列當為核心,結合生殖生物學、生理學、微生物學與公民科學,推動物種的系統性保育。首先,結合標本數據與野外普查建立詳細分布地圖;並透過野外及種植的生殖操縱實驗,以驗證基因體自交症候群假說並釐清其系統。其次,探討植物荷爾蒙與寄主對列當種子萌芽及吸器誘導之影響,建立穩定的人工接種與栽培技術。微生態層面則導入SourceTracker與網絡拓樸分析,解析共生微生物之傳播途徑並篩選關鍵促生菌。而以各式培力科學推廣課程與活動,可持續推動在地的公民行動,並期媒合企業資源、協力在地農友開創生態農業的契機,最終達成生態保育與地方經濟發展的雙贏願景。
關鍵字:列當、瀕危植物、生殖生物學、人工育種、寄生生理學、微生物體學、科學推廣、公眾參與
本計畫透過四大子計畫執行: (1) 分布地圖建立及交配系統研究:整合標本資料,於台灣北、西、東海岸及離島進行族群普查。實施野外生殖操縱實驗(套袋自交、開放異交與無融合檢測等)。並於實驗田進行花粉來源實驗,釐清列當的生殖系統。 (2) 寄生生理研究:利用 TTC 檢測種子活性,測試多種植物荷爾蒙與寄主茵陳蒿萃取物(搭配LC-MS/MS代謝體分析)對列當萌芽與吸器誘導的影響,進而建立穩定的溫室與田間人工接種栽培技術。 (3) 微生態網絡與來源追蹤:採集物理配對之列當、寄主與土壤樣本進行16S/ITS定序。首度導入SourceTracker 評估微生物水平與垂直傳播來源,並以共現網絡拓樸分析識別關鍵促生菌,進行功能驗證。 (4) 科普轉譯與公民參與:透過微論壇、野外調查及系列工作坊,深化在地居民與科研團隊的保育夥伴關係,並探討生態農業、企業 ESG 與生物多樣性保育的協力模式。
本計畫由中興大學(生命科學系、環境工程學系)與國立自然科學博物館共組跨科系、跨單位團隊。首創將生殖生物學、微生態分析與社會科學結合,打破單一物種保育框架。技術上,首度導入 SourceTracker 追蹤寄生植物的微生物轉移機制。實務上,整合大學學術量能與科博館全民教育優勢,以多元科學推廣,持續培力在地社群對生態保育的參與能量。
本計畫期望建立列當於台灣之完整分布地圖,並釐清其繁殖系統與物候特性,據以評估族群存續與繁殖能力之科學依據。同時探討荷爾蒙對萌芽與吸器誘導之機制,以評估人工接種栽培技術的可行性。在微生態層面,將解析其共生網絡並篩選關鍵促生菌,探討開發微生物製劑以輔助復育的潛力。最後建立科研、博物館教育與在地社群良好的三方合作機制,形成具可複製、可推廣性的科學轉譯與生態保育模式,作為未來跨域合作與地方永續發展之參考。
黃盟元 國立中興大學 生命科學系
吳向宸 國立中興大學 環境工程學系
蔡孟穎 國立自然科學博物館 展示組