園藝作物野生近緣種地理資訊系統之建置與應用展望
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(2) 280. 台灣農業研究 第 64 卷 第 4 期. ment Center; CIMMYT)、 國 際 熱 帶 半 乾 旱 作 物 研 究 所 (International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics; ICRISAT)、國 際熱帶農業研究中心 (International Center for Tropical Agriculture; CIAT)、 亞 洲 蔬 菜 研 究 發 展 中 心 (Asian Vegetable Research and Development Centre; AVRDC)、國際熱帶農業研 究 所 (International Institute of Tropical Agriculture; IITA)、國際馬鈴薯中心 (International Potato Center; CIP)、 國 際 乾 旱 地 區 農 業 研 究 中心 (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas; ICARDA) 等不同遺傳 資 源 保 存 的 國 際 組 織 也 被 召 集 (FAO 1997)， 全 球 已 有 超 過 150 個 國 家 貯 存 多 達 650 多 萬 份 的 作 物 遺 傳 資 源， 其 中 的 10% 左 右 即 為 作 物野生近緣種。為解決全球需求，UNEP/GEF (United Nations Environment Programme/ Global Environment Facility) 支持啟動保護與 利用作物野生近緣種計畫，結合亞美尼亞、玻 利維亞、馬達加斯加、斯里蘭卡及烏茲別克 5 個 國 家 與 IPGRI (International Plant Genetic Resources Institute)、FAO、BGCI (Botanic Gardens Conservation International)、UNEPWCMC (the United Nations Environment Programme’s World Conservation Monitoring Centre) 及 IUCN (the World Conservation Union) 等國際組織進行重要作物野生近緣種的保護與 利用，以改善全球糧食安全 (Thormann et al. 2008)。 各國與國際間進行作物野生近緣種保護工 作，分為自然棲地的就地保存 (in situ) 與另外 場所基因庫與植物園的異地保存 (ex situ)，保 護作物野生近緣種工作的關鍵問題中包括作物 野生近緣種清單與訊息系統的掌控，清單包括 文書處理與實地生態地理研究，訊息來源從各 部門、組織、機構、基因庫、植物標本、實地 調查等，通常資訊會經由國家或地區性的數據 庫， 利 用 地 理 資 訊 系 統 (geographic information system; GIS) 工 具 繪 製 地 圖 與 進 行 分 析 (Heywood et al. 2007)。面對全球氣候劇烈變 遷，台灣園藝作物野生近緣種也面臨衰減與消 失的困境，因此為保護台灣珍貴的作物野生近. 緣種資源，乃進行台灣園藝作物野生近緣種地 理資訊系統的建置。. 材料與方法 地理資訊系統架構 本園藝作物野生近緣種地理資訊系統的架 構， 係 應 用 WebGIS 軟 體 開 發， 採 用 Microsoft SQL server 2008 資 料 庫 軟 體 建 置 資 料 庫 管理和分析系統，以地理資訊系統技術將園藝 作物野生近緣種地理資訊與特性資料進行面 化。 又 應 用 SuperWebGIS 網 際 網 路 地 圖 伺 服 器軟體，建構包括數據庫管理與 WebGIS 的查 詢系統，提供查詢物種地理資訊及物種基本特 性資料的功能，並呈現物種調查資料與分布位 置。. 地理資訊數據庫的建立 本系統進行台灣園藝作物野生近緣種點位 座標資料的蒐集與調查，作為點位座標定位之 依據，地理資訊數據庫建置包括物種名稱、調 查人員、調查日期、調查地點、海拔高度及經 緯度等資訊，並與行政院農業委員會林業試驗 所 合 作， 進 行 園 藝 作 物 野 生 近 緣 種 的 資 料 介 接，經由發布 TAPIR (TDWG Access Protocol for Information Retrieval) 資 料， 按 照 國 際 TDWG 組 織 (Taxonomic Databases Working Group) 的標準，TAPIR 連結資料庫，以 XML 的方式發布，即時介接林業試驗所資料庫的資 料訊息。. 物種基本資料與調查資料之查詢 為進行查詢園藝作物野生近緣種的植物形 態特性與分布情形，物種查詢功能分為複合條 件查詢與地圖查詢，第一種方式以複合條件查 詢利用科別、關鍵字、縣市或鄉鎮、海拔高度 等條件，直接查詢物種資料，另一種方式是以 地圖查詢，依照縣市別查詢物種資料 (圖 1)。 系統物種基本資料包括調查物種的中文名稱、 英文名稱、種名、科名、屬名、中文別名、英 文別名及性狀特徵全文查詢資料，以及該物種 的植株特性照片。物種調查資料包括園藝作物 野生近緣所在的縣市與鄉鎮地理資訊資料，調.
(3) 野生近緣種地理資訊系統. 281. 圖 1. 園藝作物野生近緣種地理資訊系統的物種查詢頁面。 Fig. 1. The species query page of the geographic information system for the wild relatives of horticultural crops.. 查日期及調查者資料，地理資訊系統將地理空 間資訊以地圖顯示園藝作物野生近緣種的地理 分布情形。. 結果與討論 台灣園藝作物野生近緣種特性資料 作物野生近緣種扮演讓糧食充足的重要角 色，在國際間非常重視作物野生近緣種資源的 蒐集、保存、鑑定、評估及利用，全世界約有 25 萬至 30 萬種的維管束植物，僅有 150 餘種 被大面積種植作為糧食。隨著作物種類趨向單 一化致使遺傳基礎狹隘，因此為提高作物遺傳 多樣性，作物野生近緣種的保護與利用變得越 來 越 重 要 (Hou & Gao 1999)。 在 園 藝 作 物 中 花卉野生近緣種近年來的研究開發，包括種質 資源調查與遺傳多樣性研究，進行野生近緣種 種資源的開發利用與提供基礎訊息 (Chang & Dai 2007)。例如台灣一葉蘭 [Pleione bulbocodioides (Franch.) Rolfe] 為園藝作物的花卉野 生近緣種 (圖 2)，係台灣特有種，為蘭科一葉 蘭 屬 多 年 生 球 莖 植 物。 其 原 生 於 海 拔 1,500– 2,500 m，已被開發利用於內外銷花卉產業， 並被應用在育種上選育出梅雪、梅月、楓星、 楓 漫、 楓 悅 及 楓 蜜 等 新 品 種 (Ting 2013)。 又 如 新 竹 油 菊 ( 毛 葉 甘 菊 ) [Dendranthema la-. vandulifolium (Fisch. ex Trautv.) Y. Ling & C. Shih var. tomentellum (Hand.-Mazz.) Y. Ling & C. Shih] 生長在台灣海拔約 200 m，在中國 野生植物資源名為甘菊，是菊科菊屬多年生宿 根草本植物，屬於野生觀賞植物具有較好的觀 賞價值。該植物具抗逆性強、適用範圍廣及管 理粗放等優點，適合利用於山坡綠化、公路護 坡防止水土流失及作為植栽增加景觀等，且是 栽培菊花起源中參與起源且遺傳背景最為簡單 的菊屬野生植物，可以為作物育種提供優良的 基因資源 (Peng et al. 2010)。 台灣重要的園藝作物野生近緣種，包含有 果樹類的落葉果樹與常綠果樹、蔬菜類、花卉 類等野生近緣種 (Yan 1995)，園藝作物野生近 緣種地理分布資訊系統目前建置台灣大部分的 園藝作物野生近緣種資訊，完成 44 科台灣園 藝作物野生近緣種特性資料建置，包括獼猴桃 科、番杏科、澤瀉科、莧科、石蒜科、漆樹科、 天南星科、鳳仙花科、落葵科、秋海棠科、紫 草科、蓴科、石竹科、菊科、旋花科、十字花 科、葫蘆科、薯蕷科、柿樹科、杜英科、芡科、 金絲桃科、胡桃科、唇形科、豆科、百合科、 千屈菜科、桑科、芭蕉科、楊梅科、桃金孃科、 蘭科、棕櫚科、藍雪科、馬齒莧科、鳶尾科、 薔薇科、芸香科、無患子科、茄科、梧桐科、.
(4) 282. 台灣農業研究 第 64 卷 第 4 期. 圖 2. 台灣一葉蘭的基本特性資料。 Fig. 2. The basic genetic characteristic data of Pleione bulbocodioides (Franch.) Rolfe.. 馬鞭草科、葡萄科、薑科等園藝作物野生近緣. 台灣園藝作物野生近緣種地理分布資訊. 種 (表 1)，提供基本資料以及該物種的植株特. 地理資訊系統 (GIS) 被應用在保護農用植. 性照片資訊。台灣園藝作物野生近緣種過去雖. 物遺傳資源的野生近緣種與野生種，常被使用. 有調查與整理，但多限於無法容納大量資訊的. 於避免作物及其野生近緣種育種與研究用的稀. 書籍或標本，尚未建立其完整資訊。近年來由. 有與瀕危物種消失的就地保護工作 (Hauptvo-. 於電腦科技與網際網路的發展，改善以往占用. gel et al. 2010)。地理資訊系統是以地理空間. 儲存空間甚大的圖檔資訊存取問題。例如，果. 數據庫為基礎，對空間數據進行採集、存取、. 樹種原數位典藏之建置，即利用種原特性資料. 編輯、處理、分析及顯示，能提供多種空間與. 與圖片檔案數位化建置，解決種原資訊無法普. 動態的地理信息，可被應用於資源調查、環境. 及問題，提供民眾學習教育功能，協助科學研. 評 估 與 管 理 (Chang & Chu 2008)。 地 理 資 訊. 究人員種原搜尋與比對功能，進而對種原交換. 系統與傳統資料庫不同的是多了空間的向度，. 與利用有所助益 (Wen et al. 2012)。. 可以利用統計與計量方法進行空間分析，被作.
(5) 野生近緣種地理資訊系統. 283. 表 1. 園藝作物野生近緣種地理資訊系統的物種。 Table. The species of the geographic information system for the horticultural crop wild relatives. No.. Family. Scientific name of the species. Quantity. 1. Actinidiaceae. Actinidia callosa Lindl., Actinidia chinensis Planch. var. setosa Li, Actinidia latifolia (Gardn. et Champ.) Merr.. 3. 2. Aizoaceae. Tetragonia tetragonoides (Pall.) Kuntze. 1. 3. Alismataceae. Sagittaria guayanensis Kunth subsp. lappula (D. Don) Bogin, Sagittaria pygmea Miq., Sagittaria trifolia L.. 3. 4. Amaranthaceae. Amaranthus lividus L., Amaranthus patulus Bertoloni, Amaranthus spinosus L., Amaranthus viridis L., Celosia argentea L, Celosia taitoensis Hayata., Gomphrena celosioides Mart.. 7. 5. Amaryllidaceae. Lycoris aurea Herb.. 1. 6. Anacardiaceae. Pistacia chinensis Bunge. 1. 7. Araceae. Colocasia formosana Hayata, Schismatoglottis kotoensis (Hayata) T. C. Huang, J. L. Hsiao et H. Y. Yeh. 2. 8. Balsaminaceae. Impatiens devolii Huang, Impatiens tayemonii Hayata, Impatiens uniflora Hayata. 3. 9. Basellaceae. Basella alba L.. 1. 10. Begoniaceae. Begonia aptera Blume, Begonia austrotaiwanensis Chen et Peng, Begonia buimontana Yamamoto, Begonia chitoensis Liu et Lai, Begonia formosana (Hayata) Masamune, Begonia laciniata Roxb., Begonia fenicis Merr., Begonia lukuana Liu et Ou, Begonia nantoensis Lai et Chung, Begonia ravenii Peng et Chen, Begonia taiwaniana Hayata, Begonia tengchiana Cheng et Pen, Begonia wutaiana C. I Peng et Y. K. Chen. 11. Boraginaceae. Cordia cumingana Vidal, Cordia dichotoma G. Forst.. 2. 12. Cabombaceae. Brasenia schreberi Gmel.. 1. 13. Caryophyllaceae Dianthus palinensis S. S. Ying, Dianthus pygmaeus Hayata, Dianthus superbus L. var. longicalycinus (Maxim.) Will., Dianthus superbus L. var. taiwanensis (Masamune) Liu. 4. 14. Compositae. Dendranthema arisanense (Hayata) Y. Ling et C. Shih, Dendranthema indicum (L.) Des Moul., Dendranthema lavandulifolium (Fisch. ex Trautv.) Y. Ling et C. Shih var. tomentellum (Hand.Mazz.) Y. Ling et C. Shih, Dendranthema morii (Hayata) Kitam., Leucanthemum vulgare H. J. Lam., Pterocypsela formosana (Maxim.) C. Shih, Pterocypsela indica (L.) C. Shih, Paraprenanthes sororia (Miq.) C. Shih. 8. 15. Convolvulaceae Ipomoea alba L., Ipomoea aquatica Forsk., Ipomoea batatas (L.) Lam., Ipomoea biflora (L.) Persoon, Ipomoea cairica (L.) Sweet, Ipomoea hederacea (L.) Jacq., Ipomoea imperati (Vahl) Griseb., Ipomoea indica (Burm. f.) Merr., Ipomoea littoralis Blume, Ipomoea mauritiana Jacq., Ipomoea obscura (L.) Ker-Gawl., Ipomoea pes-caprae (L.) R. Br. subsp. brasiliensis (L.) Oostst., Ipomoea pes-tigridis L., Ipomoea polymorpha Roem.et Schult., Ipomoea quamoclit L., Ipomoea triloba L., Ipomoea violacea L.. 17. 16. Cruciferae. Raphanus sativus L. f. raphanistroides Makino. 1. 17. Cucurbitaceae. Momordica charantia L., Momordica cochinchinensis (Lour.) Spreng.. 2. 18. Dioscoreaceae. Dioscorea alata L., Dioscorea benthamii Prain et Burkill, Dioscorea bulbifera L., Dioscorea collettii Hook. f., Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill var. spinosa R. Knuth, Dioscorea japonica Thunb. var. japonica, Dioscorea matsudae Hayata, Dioscorea opposita Thunb.. 8. 19. Ebenaceae. Diospyros eriantha Champ. ex Benth., Diospyros japonica Sieb. et Zucc., Diospyros kotoensis Yamazaki, Diospyros ferrea (Willd.) Bakhuizen, Diospyros maritima Blume, Diospyros morrisiana Hance, Diospyros oldhamii Maxim., Diospyros philippensis (Desr.) Gurke, Diospyros rhombifolia Hemsl., Diospyros vaccinioides Lindl.. 10. 20. Elaeocarpaceae. Elaeocarpus argenteus Merr., Elaeocarpus japonicus Sieb. et Zucc., Elaeocarpus multiflorus (Turcz.) F. Vill., Elaeocarpus sphaericus (Gaertn.) Schumann var. hayatae (Kanehira et Sasaki) Chang, Elaeocarpus sylvestris (Lour.) Poir. var. sylvestris. 5. 21. Guttiferae. Garcinia linii C. E. Chang, Garcinia multiflora Champ., Garcinia subelliptica Merrill. 3. 22. Juglandaceae. Juglans cathayensis Dode. 1. 23. Labiatae. Coleus formosanus Hayata, Coleus scutellarioides (L.) Benth.. 2. 13.
(6) 284. 台灣農業研究 第 64 卷 第 4 期. 表 1. 園藝作物野生近緣種地理資訊系統的物種 (續)。 Table 1. The species of the geographic information system for the horticultural crop wild relatives (continued). No.. Family. Scientific name of the species. Quantity. 24. Leguminosae. Glycine tomentella Hayata, Vicia hirsuta (L.) S. F. Gray, Vigna luteola (Jacq.) Benth., Vigna marina (Burm.) Merr., Vicia sativa L. ssp. nigra (L.) Ehrh., Vigna umbellata (Thumb.) Ohwi et Ohashi. 6. 25. Liliaceae. Allium macrostemon Bunge, Allium thunbergii G. Don, Asparagus cochinchinensis (Lour.) Merr., Lilium formosanum Wallace, Lilium longiflorum Thumb. var. scabrum Masam., Lilium speciosum Thunb. var. gloriosoides Baker. 6. 26. Lythraceae. Trapa bispinosa Roxb. var. iinumai Nakano, Trapa natans L. var. japonica Nakai, Trapa taiwanensis Nakai. 3. 27. Moraceae. Artocarpus incisa (Thunb.) L. f., Artocarpus xanthocarpus Merr., Morus australis Poir.. 3. 28. Musaceae. Musa formosana basjoo var. formosana (Warb.) S. S. Ying. 1. 29. Myricaceae. Myrica adenophora Hance, Myrica rubra (Lour.) Sieb. et Zucc.. 2. 30. Myrtaceae. Syzygium buxifolium Hook. et Arn., Syzygium densinervium Merr. var. insulare Chang, Syzygium euphlebium (Hayata) Mori, Syzygium formosanum (Hayata) Mori, Syzygium kusukusense (Hayata) Mori, Syzygium paucivenium (Robins.) Merr., Syzygium simile (Merr.) Merr., Syzygium taiwanicum Chang et Miau, Syzygium tripinnatum (Blanco) Merr.. 9. 31. Nymphaeaceae. Euryale ferox Salisb.. 1. 32. Orchidaceae. Phalaenopsis aphrodite Rchb. f., Pleione bulbocodioides (Franch.) Rolfe. 2. 33. Palmae. Phoenix hanceana Naud.. 1. 24. Plumbaginaceae Limonium sinense (Girard) Kuntze, Limonium wrightii (Hance) Kuntze. 2. 35. Portulacaceae. Portulaca oleracea L., Portulaca pilosa L., Portulaca quadrifida L.. 3. 36. Ridaceae. Iris formosana Ohwi. 1. 37. Rosaceae. Eriobotrya deflexa f. koshunensis (Kanehira et Sasaki) Li, Eriobotrya deflexa (Hemsl.) Nakai f. buisanensis (Hayata) Nakai, Eriobotrya deflexa (Hemsl.) Nakai f. deflexa., Fragaria hayatai Makino, Malus doumeri (Bois.) Chev., Malus hupehensis (Pamp.) Rehder, Prunus buergeriana Miq., Prunus campanulata Maxim., Prunus grisea (C. Muell.) Kalkm., Prunus japonica Thumb., Prunus mume (Siebold) Sieb. et Zucc., Prunus obtusata Koehne, Prunus phaeosticta (Hance) Maxim., Prunus phaeosticta (Hance) Maxim var. illicifolia Yamamoto, Prunus pogonostyla Maxim., Prunus spinulosa Sieb. et Zucc., Prunus taiwaniana Hayata, Prunus transarisanensis Hayata, Prunus zippeliana Miq., Rosa bracteata Wendl., Rosa cymosa Tratt., Rosa laevigata Michx., Rosa luciae Franch et Rochebr. ex Crepin, Rosa multiflora Thumb. ex Murray var. formosana Cardot, Rosa pricei Hayata, Rosa sambucina Koidz., Rosa sericea Lindl. var. morrisonensis (Hayata) Masamune, Rosa taiwanensis Nakai, Rosa transmorrisonensis Hayata. 29. 38. Rutaceae. Citrus aurantium L., Citrus depress Hayata, Citrus taiwanica Tanaka et Shimada, Clausena anisum-olens (Blanco) Merr., Clausena excavata Burm. f.. 5. 39. Sapindaceae. Pometia pinnata Forst.. 40. Solanaceae. Lycianthes biflora (Lour.) Bitter, Lycianthes lysimachioides (Wall.) Bitter, Solanum americanum Miller, Solanum capsicoides Allioni, Solanum diphyllum L., Solanum erianthum D. Don, Solanum macaonense Dunal, Solanum lasiocarpum Dunal, Solanum lyratum Thunb., Solanum luzoniense Merr., Solanum nigrum L., Solanum pittosporifolium Hemsl., Solanum pseudocapsicum L., Solanum seaforthianum Andrews, Solanum sisymbriifolium Lam., Solanum torvum Swartz, Solanum undatum Lam., Solanum violaceum Ortega. 41. Sterculiaceae. Sterculia ceramica R. Brown. 1. 42. Verbenaceae. Verbena bonariensis L., Verbena officinalis L.. 2. 43. Vitaceae. Vitis flexuosa Thunb. f. flexuosa, Vitis kelungensis Moriyama, Vitis thunbergii Sieb. et Zucc. var. taiwaniana Lu, Vitis thunbergii Sieb. et Zucc. var. thunbergii. 4. 44. Zingiberaceae. Zingiber kawagoii Hayata. Total. 1 18. 1 200.
(7) 野生近緣種地理資訊系統. 為資料展現與查詢的工具，亦能與全球定位系 統 (global position system; GPS) 結 合， 應 用 野外田間調查標定的地理資料，進行植物遺傳 資源的空間分布分析 (Lay & Juang 2009)。在 林業上，地理資訊系統被利用作為森林調查、 資 源 分 析、 森 林 經 營 管 理 的 工 具 (Tung et al. 2009)，近年來面對氣候變遷的影響，地理資 訊系統亦被利用來整合與分析地理資料，作為 保 護 作 物 野 生 近 原 種 策 略 的 依 據 (Phillips et al. 2014)。 園藝作物野生近緣種地理資訊系統 (http://caes.gov.tw/HCWRGIS)，完成 44 科 200 種約 3,400 筆台灣園藝作物野生近緣種點位座 標資料的調查與蒐集資訊，包括全台有紀錄以 來 大 多 數 的 園 藝 作 物 野 生 近 緣 種 地 理 資 訊， 並完成台灣園藝作物野生近緣種地理分布標. 285. 示點位座標資料的建置。該系統透過地理資訊 系統，將地理空間資訊以地圖方式顯示物種的 地理分布圖，呈現園藝作物野生近緣種的分布 情形。專業人員或研究人員經由需求申請，透 過地理資訊系統可以查詢園藝作物野生近緣種 詳細的點位座標，利用地圖工具列的放大、縮 小、 平 移 及 放 置 全 圖 等 功 能， 應 用 衛 星 地 圖 或道路圖資訊找到台灣地圖上該物種所在的 正確位置。例如，台灣胡桃 (野核桃) (Juglans cathayensis Dode) (圖 3) 屬喬木可達 25 m 高， 在台灣分布於海拔 1,200–2,000 m 的森林，對 照在中國伊梨的果樹近緣種資料，包括野核桃 (Juglans regia L.) 等 野 果 林 組 成， 屬 喬 木 有 14 個 種 下 野 生 類 型， 主 要 分 布 在 鞏 留 縣 核 桃 溝，則分布於海拔 1,280–1,300 m (Hou & Hsu 2006)，藉此獲得野生近緣種的地理分布資訊。. 圖 3. 台灣胡桃的地理分布資訊。 Fig. 3. The geographic distribution data of Juglans cathayensis Dode..
(8) 286. 台灣農業研究 第 64 卷 第 4 期. 高溫 28.6℃以上的溫度區域少見有調查資料， 藉此可推測其適合的就地保存環境溫度，呈現 的溫度範圍也符合小葉桑在台灣中低海拔地區 分布的特性，提供野生近緣種與氣候相關的生 態地理分布資訊，方便進行研究分析之用。近 年來全球氣候變遷的研究，因為氣候是決定森 林物種分布的主要因素，許多生態氣候學研究 被進行。在中國黑龍江，即應用地理資訊系統 技術與氣候資訊進行分析，探討 1961–2003 年 間氣候變化對生態地理區域界限及當地森林主 要樹種分布的影響，提供生態環境變化研究的 參考資訊 (Liu et al. 2007)。 因為要保護重要的作物野生近緣種資源， 異地與就地保護的工作很重要。但是，對就地 保存狀態的瞭解有限，因此糧食作物馬鈴薯多 樣化中心的波利維亞，乃應用地理資訊系統進 行分析當地特有種野生馬鈴薯多樣性的地理 位 置 型 態， 並 評 估 需 要 特 別 保護 的 瀕 危 地 區 以進行馬鈴薯野生近緣種資源的保護 (Cadima et al. 2014)。在巴勒斯坦，也利用地理資訊系 統 分 析， 進 行 探 索、 保 護 及 利 用 野 生 作 物 親 緣的種質資源，以及解釋物種地理分布因素的 研 究， 預 測 小 麥 野 生 近 緣 種 特 別 的 氣 候 變 量. 園藝作物野生近緣種地理資訊系統所建立的地 理資訊數據庫資料，是利用地理資訊系統進行 植物地理座標的調查分析，以數位化形式收集 儲存資料，有效率的提供使用者擷取資料，並 且可以整合與分析衍生出使用者所需的園藝作 物野生近緣種地理分布資訊。. 園藝作物野生近緣種地理資訊系統的應 用展望 地理資訊系統被應用作為資源分析的工 具，不只侷限於地圖的製作與地理資訊查詢， 也能將圖形與數據重新處理並加以分析，應用 於各種目標的分析及相關信息的推測與導出。 大量的圖資可從多個雲端異質資料庫來源產 生，藉由空間對位套疊地理資訊系統圖形，呈 現 網 路 地 圖 資 訊 (Lin et al. 2011)。 應 用 園 藝 作物野生近緣種地理資訊系統的 1997–2012 年 調 查 的 小 葉 桑 (Morus australis Poir.) 野 生 近 緣種地理資訊，配合另外的台灣溫度分布資料 進行套疊分析，即呈現園藝作物野生近緣種的 溫度區域數量分布圖 (圖 4)。可據以觀察到在 年平均溫度 18.6–24.1℃溫度區域分布的調查族 群 最 多， 年 平 均 最 低 溫 5.1℃以 下 與 年 平 均 最. (A). N. Legend The average annual temperature 5.991533 - 10.924228 10.92429 - 12.89413 12.89414 - 14.53188. Morus australis Poir.. 17.30784 - 18.60209 18.60210 - 19.82360 19.82361 - 20.94500 20.94501 - 21.95660 21.95661 - 22.73555 22.73556 - 23.3871 24.12417 - 25.47622. Legend The average annual temperature. 0.00000 - 14.00607. 0.00000 - 5.19204. 14.00608 - 16.55074. 5.19205 - 7.21653. 16.55075 - 18.54670. 7.21654 - 8.85377 8.85378 - 10.35182 10.35183 - 11.84673. 20.21009 - 21.58599. 15.97096 - 17.30783. 0 12.5 25. 50. 75. km 100. 21.58600 - 22.93167. 1 2-3. 22.93168 - 24.26734. 4-5. 26.33655 - 27.19038. 6-7. Morus australis Poir. 1. 24.26735 - 25.39953. 2-3. 25.39954 - 26.33654. 4-5. 27.19039 - 27.94634 27.94635 - 28.69228 28.69229 - 30.16341. (C). N. Legend The average annual temperature. 18.54671 - 20.21008. 14.53189 - 15.97095. 23.3872 - 24.12416. (B). N. 0 12.5 25. 50. 75. km 100. 6-7. 11.84674 - 13.35764. Morus australis Poir. 1 2-3. 13.35765 - 14.77132 14.77133 - 16.05922 16.05923 - 17.26487 17.26488 - 18.36663. 4-5. 18.36664 - 19.35043 19.35044 - 20.51533 20.51534 - 22.89165. 0 12.5 25. 50. 75. km 100. 6-7. 圖 4. 小葉桑的物種不同溫度區域數量分布圖。(A) 年平均溫；(B) 年平均最高溫；(C) 年平均最低溫。 Fig. 4. The species topographic maps of different regional temperature distributions of Morus australis Poir. (A) The average annual temperature; (B) The average annual maximum temperature; and (C) The average annual minimum temperature..
(9) 野生近緣種地理資訊系統. 有關的主要適合潛在性保護地區 (Allahham & Hasasneh 2008)。而在美國德州南部的柑橘類 栽培，則利用地理資訊系統整合柑橘、土壤調 查地理資料及人口普查資料，作為評估城市發 展對柑橘栽培的影響，以及應用於選擇新柑橘 園區的潛在地點。這些分析出來的研究資訊， 可提供給生產者、科學家及政府機構作為參考 依據 (Fletcher 2009)。 生態地理訊息透過電子方式經過網際網路 將更容易被取得，作物野生近緣種的訊息可以 在 網 路 上 得 到。 例 如， 歐 洲 地 中 海 地 區 是 作 物 野 生 近 緣 種 多 樣 性 的 重 要 中 心， 已 運 用 全 球資訊網 (World Wide Web) 建置作物野生近 緣 種 資 訊 系 統 (crop wild relative information system; CWRIS)， 提 供 作 物 野 生 近 緣 種 資 料 給植物育種者、保護區管理者、政策制定者、 環保主義者、分類學家及民眾使用 (Kell et al. 2007)。全球定位系統提供目標的空間位置， 地理資訊系統則是對不同來源的空間數據進行 綜合分析與應用的平台，應用地理資訊系統的 網際網路地圖伺服器軟體，能協助組織交付動 態的地圖和透過全球資訊網的地理資訊系統數 據， 利 用 網 際 網 路 輸 出、 展 示 及 分 享 空 間 數 據。本園藝作物野生近緣種地理資訊系統的建 置， 應 用 地 理 資 訊 系 統 在 園 藝 作 物 野 生 近 緣 種，提供物種基本特性、物種地理分布資訊及 物種分布圖等訊息，可作為因應氣候變遷下作 物遺傳資源調適、利用及保育依據之參考，以 及協助育種與種原保存人員對於作物遺傳資源 的蒐集與利用效率，期有助於園藝作物遺傳資 源之保育利用與農業永續性發展。. 誌謝 本研究感謝農委會資訊中心 E 化計畫經 費補助，郭育麟先生、呂紀萍小姐協助資料調 查，沈秀芳小姐、王如菡小姐協助資料整理， 在此一併誌謝。. 引用文獻 Allahham, S. and H. Hasasneh. 2008. Using GIS models to locate potential sites for wheat wild relative conservation in the Palestinian authority areas.. 287. p.195–207. in: Crop Wild Relative Conservation and Use. (Maxted, N., B. V. Ford-Lloyd, S. P. Kell, J. M. Iriondo, M. E. Dulloo, and J. Turok, eds.) CAB International. Wallingford. 682 pp. Bottrell, D. G. and K. G. Schoenly. 2012. Resurrecting the ghost of green revolutions past: The brown planthopper as a recurring threat to high-yielding rice production in tropical Asia. J. Asia Pac. Entomol. 15:122–140. Cadima, X., M. Zonneveld, X. Scheldeman, N. Castaneda, F. Patino, M. Beltran, and P. Damme. 2014. Endemic wild potato (Solanum spp.) biodiversity status in Bolivia: Reasons for conservation concerns. J. Nat. Conserv. 22:113–131. Chang, F. and Y. Chu. 2008. GIS technology in forest resources management. Perspect. Sci. Technol. Achiev. 2008(6):46–47. (in Chinese) Chang, L. J. and S. L. Dai. 2007. Study and exploration on some flowers and its wild relatives in China. J. Beijing For. Univ. 29(6):190–195. (in Chinese with English abstract) Danan, S., J. E. Chauvin, B. Caromel, J. D. Moal, R. Pellé, and V. Lefebvre. 2009. Major-effect QTLs for stem and foliage resistance to late blight in the wild potato relatives Solanum sparsipilum and S. spegazzinii are mapped to chromosome X. Theor. Appl. Genet. 119:705–719. Dhanapal, A. P. and E. Porceddu. 2013. Functional and evolutionary genomics of protein disulphide isomerase (PDI) gene family in wheat and its wild relatives: A review. ARRB. 3:935–958. Fahim, M., A. Mechanicos, L. Ayala-Navarrete, S. Haber, and P. J. Larkin. 2012. Resistance to Wheat streak mosaic virus- A survey of resources and development of molecular markers. Plant Pathol. 61:425–440. FAO. 1997. The State of the World’s Plant Genetic Resources for Food and Agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. 511 pp. Fletcher, R. S. 2009. Applications of GIS to citriculture in south Texas. J. Appl. Hortic. 11:3–9. Hauptvogel, R., R. Kuna, P. Strba, and P. Hauptvogel. 2010. GIS design for in situ conservation of rare and endangered species. Czech J. Genet. Plant 46:S50– S53. Heywood, V., A. Casa, B. Ford-Lloyd, S. Kell, and N. Maxted. 2007. Conservation and sustainable use of crop wild relatives. Agric. Ecosyst. Environ. 121:254–255. Hou, B. and Z. Hsu. 2006. Study on wild fruit trees and their kindred species in the Yili Valley, China. Arid Zone Res. 23:453–458. (in Chinese with English abstract).
(10) 288. 台灣農業研究 第 64 卷 第 4 期. Hou, X. Y. and W. D. Gao. 1999. Conservation and utilization of wild relatives of crops. Chin. Biodiver. 7:327–331. (in Chinese with English abstract) Kell, S. P., S. L. Jury, H. Knüpffer, B. V. Ford-Lloyd, and N. Maxted. 2007. PGR Forum: Serving the crop wild relative user community. Bocconea 21:413–421. Kuo, C. M. 1997. Vascular Plants of Taiwan. Vol. 1. Council of Agriculture, Executive Yuan. Taipei. 256 pp. (in Chinese) Lay, J. G. and W. Y. Juang. 2009. Application of geographic information digital archives in senior high school geography course. J. Cartography. 19:33–48. (in Chinese with English abstract) Lin, M. H., H. K. Chang, and C. C. Hsu 2011. Combined with cloud computing as a new generation of geographic information services. Chin. Technol. 91:92– 100. (in Chinese) Liu, D., J. Na, C. Du, and J. Zhang. 2007. Changes in ecogeographical distributions of major forestry species in Heilongjiang province during 1961–2003. Adv. Clim. Change Res. 3:100–105. (in Chinese with English abstract) Malik, R., C. M. Smith, G. L. Brown-Guedira, T. L. Harvey, and B. S. Gill. 2003. Assessment of Aegilops tauschii for resistance to biotypes of wheat curl mite (Acari: Eriophyidae). J. Econ. Entomol. 96:1329–1333. Maxted, N. and S. Kell. 2009. Establishment of a Global Network for the In Situ Conservation of Crop Wild Relatives: Status and Needs. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. 266 pp. Maxted, N., S. Kell, B. Ford-Lloyd, E. Dulloo, and A. Toledo. 2012. Toward the systematic conservation of global crop wild relative diversity. Crop Sci. 52:774–785. Pathak, P. K. and E. A. Heinrichs. 1982. Selection of biotype populations 2 and 3 of Nilaparvata lugens by. exposure to resistant rice varieties. Environ. Entomol. 11:85–90. Peng, Y. H., H. Huang, and S. L. Dai. 2010. Research progress of the wild plant Chrysanthemum lavandulifolium. Chin. Hortic. Abstracts 2010(10):63–65. (in Chinese) Phillips, J., A. Kyratzis, C. Christoudoulou, S. Kell, and N. Maxted. 2014. Development of a national crop wild relative conservation strategy for Cyprus. Genet. Resour. Crop Ev. 61:817–827. Reynolds, M., F. Dreccer, and R. Trethowan. 2007. Drought-adaptive traits derived from wheat wild relatives and landraces. J. Exp. Bot. 50:177–186. Thormann, I., A. Lane, K. Durah, M. E. Dulloo, and S. Gaiji. 2008. Crop wild relative information: developing a tool for its management and use. p.504–512. in: Crop Wild Relative Conservation and Use. (Maxted,. N., B. V. Ford-Lloyd, S. P. Kell, J. M. Iriondo, M. E. Dulloo, and J. Turok, eds.) CAB International. Wallingford. 682 pp. Ting, C. L. 2013. Taiwan pleiones the cultivation and marketing profiles. Miaoli Dist. Agric. News Flash 62:14–16. (in Chinese) Tung, Y. F., W. F. Yao, and S. H. Chu. 2009. Analysis GIS applications and prospects in forestry survey. Anhui. Agric. Sci. Bull. 15(21):173–174. (in Chinese) Wen, I. C., S. P. Chen, C. Y. Chang, and Y. C. Hsu. 2012. Fruits Genetic digital archives of the build and future prospects. p.199–204. in: Taiwan Biodiversity and Geological Database Magazine. Taipei. 228 pp. (in Chinese) Yan, X. F. 1995. A Study of Wild Species Related to Important Horticultural Crops in Taiwan. Ph.D. Thesis, Department of Horticulture and Landscape Architecture, National Taiwan University. Taipei. 474 pp. (in Chinese with English abstract).
(11) 野生近緣種地理資訊系統. 289. Establishment and Application Prospect of the Geographic Information System for the Wild Relatives of Horticultural Crops Shu-Fen Chang1,*, Hui-Lung Chiu2, Wen-Liang Chiou3, and Chien-Wen Chen4. Abstract Chang, S. F., H. L. Chiu, W. L. Chiou, and C. W. Chen. 2015. Establishment and application prospect of the geographic information system for the wild relatives of horticultural crops. J. Taiwan Agric. Res. 64(4):279–289.. This study aims to establish an information system for the wild relatives of Taiwan's horticultural crops with geographic information system, providing an access to geographic information and characteristics data. The WebGIS software developers take advantage of the system architecture to construct geographic information databases, as well as the basic characteristics of the species images and information. Currently the system has included 200 species in 44 families of the wild relatives of horticultural crops. The geographical distribution of digital data and information can facilitate the inquiry and utilization of the wild relatives of horticultural crops for researchers, farmers and others. It is expected that this system can help to conserve and sustain the utilization of genetic resources of horticultural crops in Taiwan. Key words: Wild relatives of horticultural crops, Genetic resources, Geographic information system.. Received: September 15, 2014; Accepted: April 7, 2015. * Corresponding author, e-mail: sophie@dns.caes.gov.tw 1 Associate Research Fellow, Department of Horticulture, Chiayi Agricultural Experiment Station, Taiwan Agricultural Research Institute, Chiayi, Taiwan, ROC. 2 Assistant Research Fellow, Plant Germplasm Division, Taiwan Agricultural Research Institute, Taichung, Taiwan, ROC. 3 Associate Research Fellow and Director, Botanical Garden Division, Taiwan Forestry Research Institute, Taipei, Taiwan, ROC. 4 Contract Assistant Research Fellow, Botanical Garden Division, Taiwan Forestry Research Institute, Taipei, Taiwan, ROC..
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