水產養殖的綠金時代-觀賞水草

吳宗孟

國立屏東科技大學水產養殖系

觀賞水族產業發展與困境

亞洲地區將水族生物當成寵物已有很長的歷史，最經典的例子為金魚與錦鯉，均有千年以上的悠久歷史。臺灣觀賞水族產業發展至今已超過60年，從早期的觀賞金魚、錦鯉、南美慈鯛 (血鸚鵡、神仙魚)，乃至非洲慈鯛與南美短鯛等，以及多種的水生植栽與觀賞性甲殼類，讓臺灣觀賞水族產業在國際市場上有著獨特的地位。然而，東南亞國家的崛起，加上航班與新冠疫情的三重打擊，臺灣觀賞水族產業面臨史無前例的嚴重挑戰。近年，微型觀賞水族缸與生態化飼養趨勢，使得觀賞水族風潮逐漸轉變，觀賞蝦因而崛起，不但讓觀賞水族市場跳脫傳統以魚飼養為主的既有概念，亦加速水族市場往小型化、精緻化、生態化、專業化與資訊化發展。因而，「觀賞水草」以園藝造景概念導入魚缸中，而成為水草造景的新美學。

臺灣水草培育生產與銷售的供應，民國99-101年間每年產量與產值分別坐落於90-120萬盆及4-6千萬元之間，可謂是觀賞水族產業中的綠金產業。然而，臺灣的水草產業發展不如其它觀賞水族相關產業，雖然外銷仍能維持一定銷量，但目前各國對於植物進口檢疫日趨嚴格，造成臺灣水草不論在產量、產值及外銷出口表現上都呈現逐年遞減之現象 (表一)。

表一、臺灣觀賞水草產量與產值。

民國(年)	總產量(盆數)	總產值(仟元)
99	1,181,535	59,156
100	1,033,630	46,026
101	913,938	41,462
102	860,860	36,667
103	589,980	22,903
104	585,065	21,203
105	596,528	22,493
106	511,800	17,297
107	570,735	17,129
108	573,790	17,959
109	382,460	10,409
110	444,450	13,022
111(1-10月)	365,570	11,535

水草的介紹

臺灣水草界的先驅可說是位於彰化的永靖水草場，由邱覺徹夫婦所創立，早於1970 年代開始耕耘水草的栽種，至今場內已有200 餘種各具特色的觀賞水草。水草依據其生活形式可分為五大類：濕生型植物(水稻、紅樹林)、沉水型植物(水蘊草、金魚藻等)、浮葉型植物(印度莕菜、大王蓮、臺灣萍蓬草、龍骨瓣莕菜等)、漂浮型植物(浮萍、滿江紅、布袋蓮等)、與挺水型植物(荷花、銅錢草等)，當中除了有的具有食用價值外，亦有庭園造景以及觀賞等價值。水草繁殖的方式可分為有性繁殖與無性繁殖。有性繁殖方面，在野外環境中，有許多水草就像陸生植物一樣，透過開花授粉的過程，利用種子或孢子來進行繁衍。但大多數的水草，主要以無性生殖來擴大族群量。水草無性繁殖的方法有下列三種：(A)走莖；(B)側生芽；及(C)不定芽 (圖一)。一般具有莖的水草(例如：金魚藻、水蘊草、葉底紅、紅宮廷、虎耳草等)，多可利用園藝阡插的概念，將水草分切進行繁殖。目前，市場上的水草多以無性繁殖的方式進行增殖，雖可在一定時間內獲得一定的種苗，但容易有季節性供應不均、品項外觀不一致、附生生物以及寄生性線蟲存在的情形，因而造成消費者的困擾以及出口檢疫的問題。

植物組織培養是解決問題的方法

植物組織培養(Plant tissue culture)是一種將植物體的部分細胞或組織與母體分離，在適當的條件下培養，使其能夠分化、生長、發育與增殖的技術。植物細胞具有分化的全潛能性(totipotency)是植物組織培養之所以可順利進行的基本原理，全潛能性一詞最早於西元1902年，由奧地利植物生理學家 Haberlandt 提出，指任何植物的單一細胞擁有與母本相同的遺傳組成，可形成完整植物體，具有發育再生成與母本相同性狀的潛能。Haberlandt 首次嘗試將高等植物的組織培養於人工培養基上，雖然結果不如預期，但卻開啟了組織培養的開端，因而被後世稱為植物組織培養之父。直至西元 1934 年，P. R. White 於培養基中添加酵母菌的萃取物，成功進行蕃茄根尖的繼代培養。至此，才成功讓植物在人工培養基中順利生長。西元1948 年， Skoog 和 Tsui 以煙草為研究材料，指出要讓植物組織產生不定根、不定芽或癒傷組織，其關鍵在於植物生長調節劑中生長素(Auxin)與細胞分裂素(Cytokinin)的比例與使用。西元1962 年， Murashige 與 Skoog 發表之 MS 培養基配方成為現今植物組織培養中廣泛使用的培養基，隨後植物組織培養技術進入蓬勃發展的時代。自此，植物組織培養便持續發展，每年有數百篇關於組織培養技術應用於育種計畫、遺傳生物多樣性保護和生物製藥生產。植物組織培養技術在臺灣已廣泛運用於農業種苗生產，例如香蕉、木瓜、金線蓮、蝴蝶蘭等，已被認定為可有效量產植物種苗的技術，雖然此技術門檻與成本相較其它繁殖方法來得高，但若能利用此技術進行水草繁殖，則可快速繁殖高經濟價值水草，提供大量的優質種苗來滿足市場上的需求，亦可保持品種的特性，防止品種的退化(圖二)。在國際互動日趨頻繁的現代，各種病蟲害的傳播更是防不慎防，世界各國為此莫不設有嚴密的檢疫制度。透過植物組織培養生產的種苗，不僅輕量化、體積小、健康與清潔，亦不帶有其他病原菌，更沒有蟲體或蟲卵等附生生物，是國際交換、引種的最佳方法，在國際流通時，也較能符合輸入國的檢疫要求。因此，對於觀賞水族市場而言，水草組織培養技術具有相當可觀的經濟意義，也能提供一個幫助產業突破困境的機會。

水草組織培養技術的延伸應用

水產飼料佔水產養殖生產總成本的50-60%，伴隨著產業面臨飼料原料成本上升以及疾病爆發等問題，產官學研不斷尋找解決方法，而功能性水產飼料就是其一。目前，水產飼料開發不單只著重養殖生物快速成長，也開始重視健康、環境污染以及經濟成本三方面，因而許多可增進水產生物健康、提升飼料利用率或提高經濟價值之二次代謝物(例如：抗氧化物、免疫刺激物、類胡蘿蔔素)、蛋白質(例如：抗菌蛋白、植酸酶)或微生物(例如：益生菌)開始被添加入飼料中，而開發出含有促進生長、揚色、降低環境汙染或增強免疫力特殊效果之功能性飼料。

水草中的浮萍具有高蛋白質、低纖維與低抗營養因子含量之特性，早被認為是許多動物(例如：反芻動物、家禽與魚類)高營養價值與易消化之食物來源，可直接新鮮餵食作為單一飼料或者成為人工飼料之添加物。Flores-Miranda et al. (2014)亦研究證實透過發酵浮萍粉來取代魚粉，可促進白蝦之成長與抗緊迫基因之表現，證實浮萍在飼料上之應用將有很大之潛力。筆者透過植物組織培養搭配基因轉殖技術，成功讓青萍(Lemna aequinoctialis)累積蝦紅素(圖三)，使其有機會成為蝦紅素的生產平台或水產飼料之潛力原料，雖然目前對於轉基因原料的使用上，有許多法規的規範，但相信目前水產飼料中所頻繁使用之大豆粉，將會是個很好的借鏡。

結語

水草除了觀賞造景以外，也可搭配生物技術廣泛應用於諸多領域，例如水產功能性飼料的原料開發、人類日常保養護膚防蚊止癢品等。雖然水產養殖中的水草具有許多的經濟價值，早些年卻鮮少受到重視，近年來，由於觀賞水族的精緻化，使得用於觀賞之水草越來越受到關注，但目前臺灣對於水草的研究相較於其他的水產生物來說相對較少，因此未來可朝向優質水草種苗的生產、體內可利用成分之開發、培育新品種或品系等方面進行研究，促使水產養殖中這項綠金產業帶起下一波風潮。

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