中央研究院 Logo

全球暖化使世界各地珊瑚礁面臨嚴重的白化危機。中央研究院生物多樣性研究中心湯森林特聘研究員所領導的研究團隊最新發現，珊瑚共生菌能提升珊瑚面對高溫的耐受能力，減緩高溫壓力造成的生理傷害。研究團隊透過近10年的研究累積，建立從菌株功能驗證、耐熱實驗、到多體學及單細胞分析的完整證據鏈，不僅證實共生菌具有保護珊瑚的功能，也進一步提出其可能作用機制，為未來發展珊瑚益生菌保育策略奠定重要基礎。研究成果於2026年7月發表於《國際微生物生態學會期刊》(The ISME Journal)。

從懷疑到證實　建立珊瑚益生菌完整證據鏈

健康珊瑚仰賴體內共生藻進行光合作用，提供主要能量來源。然而，當海水溫度過高時，珊瑚與共生藻間的生理平衡受到破壞，共生藻大量流失，使珊瑚呈現白色。白化後的珊瑚雖尚未死亡，卻因失去主要養分來源而逐漸虛弱，增加疾病感染與死亡風險。因此，如何提升珊瑚面對高溫環境的耐受能力，已成為珊瑚保育與復育研究的重要課題。

湯森林表示，過去常在健康的珊瑚體內發現Endozoicomonas acroporae Acr-14ᵀ菌株（以下簡稱Acr-14），並從其基因體推測，它可能參與養分循環、抗氧化及協助珊瑚抵抗環境壓力，因此被認為是維持珊瑚健康的重要共生菌，但一直缺少直接的實驗證據。

本研究的重要突破，是進一步完成直接的關鍵驗證，證實Acr-14可作為幫助珊瑚度過高溫逆境的益生菌。湯森林說，研究起點可追溯至與國立高雄科技大學陳文明教授合作成功自珊瑚分離出Acr-14，研究團隊再透過比較基因體、生化、生態分析發現了Acr-14具有高度抗氧化能力，可能具備協助珊瑚抗熱逆境的能力，最後成功地突破珊瑚共生菌不易分離培養並重新導入珊瑚體內的挑戰，這項歷時近10年的實驗，成功證實Acr-14能提升珊瑚的耐熱能力。

跨團隊建立珊瑚單細胞與基因體研究平台 解析益生菌耐熱反應

為進一步了解哪一類細胞會回應高溫刺激與益生菌作用，本研究第一作者盧致穎博士後研究學者（本院國際研究生學程畢業生），與共同通訊作者、本院生物多樣性研究中心駱乙君助研究員合作，導入單細胞轉錄體分析技術，並與同中心高通量定序核心設施呂美曄研究技師，反覆優化珊瑚組織解離、細胞保存及品質控制等關鍵流程，成功取得適合單細胞定序分析的高品質細胞樣本，完成珊瑚單細胞轉錄體分析。

盧致穎表示，透過單細胞轉錄體分析，辨識出31種珊瑚細胞類型，也證實Acr-14有助於維持珊瑚體內微生物群落的穩定，減緩高溫造成的菌相失衡。駱乙君表示，結合微生物群落、基因功能分析及宿主單細胞基因表現分析，讓團隊得以從細胞層次理解宿主與微生物之間的交互作用，揭開益生菌如何幫助珊瑚抵抗高溫逆境的關鍵機制。此外，為了更精確解析珊瑚的基因表現，研究團隊建立臺灣族群萼形柱珊瑚染色體層級參考基因體，將成為未來探討珊瑚環境適應、宿主與微生物交互作用及氣候變遷影響的重要研究基礎。

研究論文第一作者為本院生物多樣性研究中心盧致穎博士後研究學者，共同通訊作者為湯森林特聘研究員及駱乙君助研究員，沖繩科學技術大學院大學和田直久博士亦參與研究並提供專業指導。研究經費由本院及國家科學及技術委員會經費共同支持。本院生物多樣性研究中心高通量定序核心設施提供關鍵技術支援。