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林業永續生產技術研發

  • 公告日期:110-02-20
  • 計畫主持人:吳家禎
  • 執行單位:育林組
類別
109年度 自辦科技計畫
關鍵詞
毛狀根;生物反應器;林木基因體學;基因種質資源管理;次世代定序;種質保存;分子標誌;遺傳結構;嫁接;輔助授粉;精英樹;微體繁殖;組織培養;土壤養分限界;
計畫摘要
一、林木種原保存與利用研究(4/4)(一)林木種原保存與利用研究(4/4)培養已建立之不同樹種毛狀根。定期以HPLC調查毛狀根生產量與檢測二次代謝物含量,篩選生長佳與二次代謝物含量高之毛狀根及細胞系。青脆枝波浪式生物反應器培養,檢測毛狀根生長與喜樹鹼類化物產量並與前(108)年度不同生物反應培養結果進行比較。(二)林業功能性基因體研發(4/4) 開發合適的分子標誌,作為快速分子篩選的技術,可以應用於植物鑑定,物種輔助判別等。本年度將從過去開發的SSR分子標誌,對於目前的雜交牛樟進行遺傳結構分析,並且找出相關的分子證據,同時擴大牛樟樣本芽體的收集,將分子標誌分析資料結合性狀生長資料 ,作為分子育種的指標。(三)優良種質之組織培養保存與利用(2/4) 以組織培養保存優良林木品系之組培苗、芽體或細胞及樟芝菌種,並檢測其生長情形及二次代謝物含量變化。土肉桂低溫保存2年芽體回復培養活力測試。配合試驗及產業需求提供目前保存的林木種質,以作為林下經濟試驗評估或造林應用。協助建立土肉桂種原圃及牛樟採穗園品系之無菌培養保存系統。(四)真菌種原保存(2/4) 以10種台灣森林特有或是稀有的藥用真菌作為研究對象,開發其培養方式也以傳統的保存方式進行保存方式之評估工作。二、台灣人工林經濟造林樹種育林技術之研究(1/1)(一)建立台灣肖楠、香杉、櫸木與相思樹之優良營養系種子園各5公頃,共計新植20公頃種子園。(二)建立香杉分子基因資料庫,組裝至少10000條基因,分析簡單重複序列一式。(三)開發香杉分子標誌20組,並且用以評估遺傳歧異度以及親緣關係鑑定。(四)建立相思樹、台灣肖楠、台灣櫸低覆蓋率PE300基因定序文庫各1式。(五)以香杉為目標,建立菁英樹單株的無菌芽體並初步建立芽體培養及繁殖條件。(六)完成香杉1處、肖楠3處、台灣櫸1處及3處台灣相思樹種子園之土壤調查,根據土壤營養元素狀況及吸附試驗找出各種子園之土壤養分限界,以為各種子園爾後之合理施肥依據。一、林木種原保存與利用研究(4/4)(一)提高毛狀根轉殖效率、毛狀根生長速率與二次代謝物產量,針對毛狀根性狀,開發適合毛狀根生長與二次代謝物生產的生物反應器,開啟研發、應用與產業的合作平台。(二)建立各研究物種之葉綠體組草圖,並且於NCBI註冊,作為學術交流的重要資訊,並且開發相關微衛星體分子標誌,作為分子標誌育種的基礎;透過基因體庫的建立,可輔助物種品種權維護與申請,本年尤其針對牛樟雜交種研究,以及SNP開發初探,以利基因體功能的發揮 。(三)利用組培保存優良林木種質,並提供用於二次代謝物生產及造林、林下栽培等。(四)完成10種稀有松露菌株之收集並以傳統方法建立保存技術。二、台灣人工林經濟造林樹種育林技術之研究(1/1)(一)預期建立種子園可以提供600公頃人工林造林所需優良種子。(二)結合分子標誌的結果推出親緣關係推出優良香杉營養系進行育種組合,進而提高育種族群的生長量。(三)開發分子與基因資料庫,鑑定台灣香杉與杉木的分子差異,進行市場區隔以及分類學輔助的證據。(四)建立基因資料庫至少120G,擴增各樹種未來基因體學暨分子育種的潛力。(五)建立重要人工林經濟造林樹種的微體繁殖系統,達到保存優良種原及生產優良苗木的目標。(六)科技基礎研究:建立香杉1處、肖楠3處、台灣櫸1處及相思樹3處共8筆之種子園土壤養分含量資料庫。 (七)社會影響:建立香杉、肖楠、台灣櫸及相思樹等8處種子園之土壤養分限制因子資料,在爾後之施肥管理上可節省施肥量,減少經營成本且減少環境的污染。