大樹從一棵種子開始,研究員培育優秀相思樹後代,逆境中開展台灣林業希望

(續前文)想要推廣種植相思木材,必須依賴筆直、高大的優良相思木母樹,近年林試所於全台遍尋山林,陸續找出200多棵俊秀挺拔的相思樹標定為母樹,要以此找出優良相思樹基因。然而,這些優良基因又該如何傳承下來、成為人工經濟林具競爭性的樹種呢?林試所一群育林專家,為此展開一場漫長的相思樹育種大挑戰,志在為台灣林業定錨,駛向國際。

精彩背景:不砍原始林,發展相思木產業是最佳首選!

從母樹身上採穗條 速速宅急便到六龜培育後裔

5年前,林試所在丹大及各地四處找到優良相思母樹後,從其中106棵採集下5820株穗條,採下來後,立即寄到林試所六龜研究中心苗圃進行嫁接。

林試所育林組長游漢明提及此事時,印象猶新,他們每到一地採種與穗條,無論多偏遠、多高的山林,一回到文明社會,立即找宅急便報到,將採集的穗條以冷藏方式寄出。每個採種地方約寄出3~6個包裹,每份包裹都承載著數十枝穗條、以及殷切的期待,希望這些穗條有機會育成小苗。

六龜研究中心副研究員蔡佳彬負責培育相思木小母樹(攝影/廖靜蕙)

採集的穗條在六龜研究中心交由副研究員蔡佳彬負責嫁接苗木培育,這是相思樹育種計畫初期的重要工作,也是後續建立種子園及其後裔試驗的基礎。在此之前,蔡佳彬進行的是桉樹育種,在游漢明鼓勵下,蔡佳彬接下原生相思樹採種育苗的研究工作。

將穗條接到砧木 複製優良基因

當這些野外採集的相思樹穗條,一波一波湧入六龜研究中心時,苗圃頓時忙碌起來,蔡佳彬的得力助理藍媄郁,扮演了重要的角色。這些穗條,大多由他一株一株的「接」到2年生的相思樹砧木上;這項工作對家中經營果園、茶園的他,並不陌生,且游刃有餘。

只是這些從相思樹母樹採下的穗條,由於母樹都上了年紀,老化的枝條密合度不足,嫁接的成功率低於10%,藍鎂郁不時得前仆後繼為砧木更換新的穗條,過程還須觀察紀錄其成長的情況。

這些野外巨大的優良母樹,為何是從它們身上採穗條育成嫁接苗,而非直接播種?林業專家許原瑞說,採穗條性狀比較穩定,種出來就和母樹一模一樣;若採種子,就像人類生出來的小孩,經過遺傳重組,每個小孩雖帶有父母的基因,表現卻有差異。

「確定是好的母樹,只需採小枝條,嫁接在相思木砧木上,嫁接成功、育苗一年後,再移植到林地,就能長出和母樹性狀相同的林木。」許原瑞說。

藍鎂郁在六龜苗圃紀錄相思木嫁接(攝影/廖靜蕙)

密切追蹤後裔表現 病蟲害新課題待解

這些成活的嫁接苗,位於嘉義澐水與林務局台南照興兩處相思樹種子園。如此一來,未來無論是天然授粉時增進基因交流,或將兩株特徵好的母樹以人工授粉,都較有把握。

林試所長張彬指出,以優良母樹穗條嫁接的相思樹種子園,短短兩年就會具備種子生產能力。

這一天,蔡佳彬和幾位育林專家前往位於嘉義中埔研究中心的澐水種子園現勘,來自53株野外優良相思樹,175株嫁接苗長成的小母樹整齊排列,長得比人高。種子園裡的每棵植株,都清楚標示著來自哪一棵母樹的穗條。

「一般大量採種混在一起後,無從得知從哪裡來。但這批種原卻有嚴格的把關;當它們後裔表現優良時,就會持續採用來自原母樹的種原。」同行的游漢明說,有些看起來通直的母樹,基因有好有壞,種出來的後代不見得都能表現出好的基因,因此須持續追蹤後代的生長表現,找出表現良好的後裔。

林試所研究人員澐水苗圃現勘,左為林試所長張彬(攝影/廖靜蕙)

品種好壞真的有差嗎?路易斯安納州立大學林學教授張森表示,品種好的苗木,長得快、出材率高、生產成本大幅降低,物更美成本更低,有很多看不見的好處。

冬季相思樹結果雖比不上夏季來得好,園區裡仍可見陸續結果的相思樹。不過,外表完好鮮綠的豆莢,打開一看,原應包覆透綠的果實卻已發黑。蔡佳彬研判,應該是蟲害使得果莢成空殼。「常常發現果莢雖成熟,採下來一看,一顆種子都沒有,連將果莢吃光的昆蟲也逃遁無蹤。」

為此,相思樹開花、授粉後,出現小小的果莢時就須套袋,預防小甲蟲、寄生蜂等蟲蟲危機。

林木育種漫漫長路 15年以上才能分曉

另一方面,六龜研究中心也持續記錄種子園種子的表現。夏日午後,藍媄郁搬椅凳在辦公室門廊下,就著陣陣微風,一邊剝著從種子園採來的豆莢,記錄每個豆莢裡的種子數量以及重量。

原來,從相思樹的種子園採回來的果莢中,通常有6~7顆種子,為了瞭解果莢種子好壞的比例,就得計算果莢中有幾顆好的種子,包括種子的長寬、重量等基本數據,再與野外優良母樹採下來的果莢種子比較,到底種子園培育出來的種子,是否優於野外優良母樹生育的種子。

這麼小心翼翼、錙銖必較,是為了選出優良種子。長期以來,多數林農拿到什麼苗就種什麼,對林苗品系的認知與要求不高。但其實,購買林苗就和買稻米種苗道理是一樣的,需清楚種苗履歷,了解預期的年生長量是多少,才能得知成本效益。林試所育種的意義,就是為了回答這些問題。

只是,培養一個林木品系,和培育草本作物的概念與成本是不同的。一般而言,闊葉樹至少需15年、甚至20年以上,而針葉樹更長,至少30至40年以上,才能發展出性狀穩定的品系,進而申請品種權。

游漢明解釋,林木成長時間漫長,從穗條嫁接苗種出小母樹,釐清親本來源,育出優良後裔,再種到造林地,接受環境的洗禮。至少得等這些後代成長到10公尺以上,才能得知造林木的枝下高、胸徑及樹高生長條件,是否已達到育種的目標設定。

澐水種子園(攝影/廖靜蕙)

未來將播種到山區和海濱 在逆境中開展台灣林業希望

相思樹種子園的設置,能鑑定親本、快速取得種子。這項計畫也與中興大學森林系合作,選定中興大學實驗林東勢林場為造林地,從種子園採集的種子,將在此接受各種環境的考驗,預計明年春天雨季前播種。

除了中部的東勢林場,另一處造林地則為位於恆春半島的永在林業公司林地。蔡佳彬從高雄、南投等地,採集自野外7棵母樹的種子,送到此地進行後裔檢定,期能找出在逆境中表現優良的基因,培育出專屬當地的優良品系。在這漫長的育種過程中,林農仍有機會獲取種子園生產的種子代打。

未來,無論是位處落山風頻仍的恆春半島,或九降風聞名的新豐海邊,這些看似逆境的林地,也許有機會透過傳承自菁英母樹優良基因的相思樹,一起在艱困的環境中奮鬥打拼;隨著相思樹的成長,林產業者、林業研究人員也將不斷研發多元用途,並迎向全球林業的浪頭,開展台灣林業的格局;而相思樹採穗育種,或能加快台灣林業的腳步。(系列報導完)

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