【台灣種子首度上太空】🌿
姬蝴蝶蘭、台灣藜、番椒、向日葵,它們將成為台灣最先上太空的植物!
太空中心七月底已將這四種種子送達日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)。這些種子將於九月送至美國,預計今年十月搭上補給物資給太空人的太空船,前往國際太空站(ISS)。
太空中心參與了 JAXA 的免費科學計畫「太空種子亞洲未來(Space Seeds for Asian Future, SSAF)」,將種子送到 ISS,研究太空環境對植物的影響。
只要總重量不超過 50 公克,各國要選幾種種子上太空都無妨。目前已知有九國參與,共計 16 種植物要送到國際太空站上、日本的 Kibo 太空艙。
各國主要根據兩個原則選種子,一是特有種或具有特殊象徵;另一類是作物。前者如泰國選了國花阿勃勒、澳洲挑了國花金合歡、紐西蘭選了原生種聖誕紅;作物類則如印尼選了芹菜與洋蔥種子、馬來西亞的聖羅勒(泰國稱為打拋葉)。
太空中心不具植物專業,因此與農委會農業試驗所以及中興大學農業暨自然資源學院合作,協助選定植物、提供種子、申請出入關檢疫證明,及指導後續研究與科普推廣。
這些種子預定今年十月隨無人補給船送上 ISS,詳細航次還未確定。種子將在站上「放置」幾個月(不會在太空站上栽種),預計明年二月回到地球,送回台灣,讓科學家實際栽種,探討太空中微重力、高輻射的環境對種子生長有何影響。
有「台灣價值」的植物非常多,但不可能全部納入。最後專家們挑了兩種代表性的原生植物、兩種作物上太空:姬蝴蝶蘭、台灣藜、番椒、向日葵。
▌姬蝴蝶蘭(Phalaenopsis equestris)
■ 份量:1 公克
台灣原生的蝴蝶蘭只有兩種:姬蝴蝶蘭、台灣蝴蝶蘭(Phalaenopsis aphrodite)。
姬蝴蝶蘭在日治時期後就缺乏正式採集紀錄,一度被認為已滅絕。直到 2010 年,屏科大森林系葉慶龍教授與林試所合作調查,在小蘭嶼找到九株植株,並首次紀錄到其生態與花形描述,這睽違百餘年的再發現引起轟動。
姬蝴蝶蘭於菲律賓群島有廣泛分布,但在台灣僅生長於小蘭嶼。花朵寬約 2~4 公分,擁有白色、粉紅、粉紫、白瓣藍舌等豐富花色,是迷你多花性蝴蝶蘭育種的主要親本。
它還是 #全世界第一個 全基因體解序的 #蘭科植物──2014年,成大生科系陳虹樺教授、蔡文杰副教授進行國際研究,以姬蝴蝶蘭為標的,完成全基因體解序,其 DNA 大小為 1.16Gb,含有 29431個基因,成果更登上國際期刊《Nature Genetics》封面文章。
不過,姬蝴蝶蘭的突變紀錄仍相當缺乏;突變後,染色體變異與植物特徵之間的關聯也不清楚。此趟太空之旅或許有機會對此投入研究!
姬蝴蝶蘭背後有種種精彩故事,現實處境卻不樂觀。市面上蘭花多為人工混種育成,但野外蘭花仍面臨極大生存壓力,甚至僅存少數個體。為了讓這珍稀植物在野外存續,林試所擬定了復育計畫;辜嚴倬雲保種中心近兩年也啟動「蝴蝶蘭返鄉計畫」,致力尋找野外種源,繁殖後再引回原生地,先從台灣原生種著手,最終目標是讓全世界蝴蝶蘭都能回家~
▌臺灣藜(Chenopodium formosanum Koidz.)
■ 份量:10 公克
俗稱紅藜,主要分布台東、花蓮、屏東等縣市。這是台灣原住民耕作百年以上的傳統作物,因此它擁有許多名字,排灣族稱之 djulis、魯凱語 baae、布農語稱 mukun、卑南語為 duli、阿美語 kowal……除了當糧食,也常做為釀製小米酒的酒麴。
紅藜應用歷史悠久,相關研究卻很稀少,還一度被認為外來種。直到林務局與屏科大森林系郭耀綸教授合作,歷時三年調查這民族植物的身世,比對各國館藏的藜屬標本,才確定它其實是台灣原生植物,並於 2008 年正名為臺灣藜。
臺灣藜營養價值極高,近年漸漸成為明星食材──蛋白質含量高達 14%(是稻米的兩倍;相當於小麥),富含抗氧化物、膳食纖維與礦物質,還有九種人類無法自行合成的必需胺基酸。
科學家們會調查這些到太空一遊的種子,後續發芽、生長、形態特徵、遺傳基因等表現是否會受到影響~
▌番椒(Capsicum annuum L.)
■ 份量:16 公克
Capsicum annuum 是最常見的五種番椒栽培種之一,依果實中是否含有「類辣椒素」,番椒可再分成辣椒與甜椒(我們送上太空的種子是果實呈鐘型、帶甜味的甜椒)。
根據農委會的「農業統計年報」,台灣近十年(2010~2019) 番椒的種植面積多維持在 2400 公頃以上,是僅次於番茄的第二大茄科作物。番椒富含維生素 C,生熟食皆可,還可當作辛香調味、食品著色、萃取成分添加到保健食品、醫藥與化妝品,繽紛多彩的外型也適合當作觀賞植物,用途相當廣泛。
上過太空的番椒種子,後續生長型態、營養含量、生物化學特性會是研究重點。
▌向日葵(Helianthus annuus)🌻
■ 份量:20 公克
向日葵是常見的一年生草本植物,通常生長於夏秋兩季,在台灣,六月至九月是向日葵開花的高峰月份。
它常用以觀賞植物、榨取食用油、甚至做為生質能源。葵花籽油富含多元不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸及維生素 E。觀察向日葵種子從太空歸來後,生長發育狀況、植物油中的化學物質含量是否發生變化會是滿有趣的題目。
▌幕後花絮
選定種子的過程中,由於法規與流程的緣故,不得不放棄一些深具代表性的作物──水稻「台梗 9 號」以及「台農 67 號」的種子。
參與計畫的國家必須先將種子送到日本,JAXA 收齊種子後,再連同日本要送至 ISS 的物資一起運往美國,交由美國的火箭發射,把物資送到太空人手上。而美日之間不能互相出口任何稻米種子,所以我們不得不排除水稻;原本擬定的山櫻花種子也因為不能輸美而放棄,改選向日葵。
台灣這四種種子都沒有輸往日本的紀錄,讓動植物防疫檢疫局台中分局費了好些時間才完成檢疫工作。
種子要輸入日本,除了要有一般檢疫證明之外,番椒所屬的茄科植物易感染「馬鈴薯紡錘形塊莖類病毒(PSTVd)」,還需另外附上未罹患該類病毒的病蟲害檢疫證明。
這些要上太空的種子,經過檢疫、封裝後從台灣出發,行經日本、美國、太空,再循原路回來,全程 #不會拆封。待種子回台灣,再交給植物學家栽種、研究,看看歷經太空環境洗禮後,植物生長會不會有什麼變化。
▌送種子上太空.計畫緣由
日本 1993 年發起區域性太空組織「亞洲太平洋區域太空機構論壇 (APRSAF)」,串聯許多亞太地區的太空機構,執行不同領域的合作計畫,例如防災救災的「守望亞洲」計畫、推廣太空科學與日本太空艙成果的「Kibo-ABC」計畫。目前有 13 個國家是「Kibo-ABC」成員,太空中心也是其中一員。
在多國合作建造的 ISS 上,日本 JAXA 擁有一個名為Kibo的太空艙。而未來長途太空旅行,人類如何自給自足種植糧食是熱門研究主題,JAXA自2011年就發起「太空種子亞洲未來(Space Seeds for Asian Future, SSAF)」計畫,讓「Kibo-ABC」成員機構送種子到 Kibo 太空艙,研究太空環境對植物的影響。
國立中興大學
行政院農業委員會
行政院農業委員會農業試驗所
動植物防疫檢疫局-防疫小尖兵
動植物防疫檢疫局臺中分局
林務局-森活情報站
林試所-幸福森活
📸底圖:JAXA 人員收到台灣種子後的開箱照。
=======有那麼點相關性的資訊分隔線======
今年「Kibo-ABC」有好幾項亮點活動,除了送種子上太空,還有「KIBO 機器人程式設計競賽」,讓學生寫程式控制國際太空站的機器人。太空中心亦積極參加,台灣預賽已於六月舉辦完畢,第一名為臺北市私立復興實驗高級中學隊伍「Taipei Fuhsing Robotics Omega」。
因疫情緣故,九月的國際決賽改以連線方式進行。決賽隊伍有機會與 ISS 連線,實際操控站上的飛行機器人 Astrobee!
==========看到這邊的是真愛=============
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