十一月 02, 2009

發現水稻耐淹水基因 可減少農損

發現水稻耐淹水基因 可減少農損

更新日期:2009/10/09 15:25 賴宥霖

【台灣醒報記者賴宥霖報導】每年颱風造訪台灣,都會造成嚴重農損,今年莫拉克颱風甚至高達122億新台幣,不過中研院研究員余淑美找到水稻耐淹水的基因,揭開只有水稻種子可在水中發芽的秘密,「如果這套系統可以應用在其他作物上,將可大幅度減少農損。」

中研院分子生物研究所特聘研究員余淑美實驗室,於10月6日在國際專業期刊「科學訊息傳遞」發表論文,發現水稻之所以耐淹水的關鍵基因。

論文的第一作者、國防醫學院生命科學研究所博士班李國維指出,其他的作物都沒有這種系統,若未來能將水稻的這套系統移植於其他作物上,將有助減少於淹水時農業的損失。

當然在面對八八水災這種大型災害時,就算有耐淹水基因,恐怕都無法倖免。「那種大水連房子都可以沖走,更別說植物,」但李國維也說,在一些輕度災區,只是水位比較高的地方,這種耐淹水作物就可以減少農業損失。

余淑美則指出,水稻其實也不喜歡淹水,但可以忍耐淹水,傳統稻農利用淹水的方式去除雜草,可以減少人力及除草劑的使用,目前80%的水稻田,藉此養活全球近半數人口。

研究團隊指出,淹水常導致作物缺氧,進而停止生長甚至死亡,造成嚴重的農業損失。在主要食用作物中,只有水稻種子可以在水中發芽及成長。

論文中指出,「蛋白激酶」(CIPK15)是水稻之所以耐淹水的關鍵基因,當水稻種子處於淹水狀態中,缺氧訊息會傳遞到CIPK15,接著在調控細胞內的「多功能蛋白激酶」(SnRK1A),在水稻種子內將澱粉轉換成糖,再轉換成能量,使種子有足夠的碳水化合物及能量在水中發芽。

中研院發現水稻耐水關鍵 盼育出耐淹作物

更新日期:2009/10/09 13:50

(中央社記者林思宇台北9日電)水稻之所以為「水」稻,因為它在半淹水時長得最好,為何能如此原是謎。中央研究院現在解開謎底,發現水稻基因「蛋白激(酉每)」是關鍵,盼能育出各種耐淹水作物,減少災損。

中研院分子生物研究所特聘研究員余淑美實驗室,日前發表發現水稻耐淹水的關鍵基因論文,揭開數千年來所有穀類作物,只有水稻種子可在水中發芽及成長的秘密,登上國際專業期刊「科學訊息傳遞」(ScienceSignaling)。

余淑美今天在記者會中表示,全球80%的水稻田,利用半淹水的方式來生產養活全球半數人口的稻米,這篇論文發現水稻為何在半淹水情況下長得最好的原因,因此傳統稻農利用淹水方法去除雜草,可以減少人工及除草劑。

這項發現其實是意外的收穫,論文的第一作者李國維表示,原本要研究醣與能量的關係,要找出稻米在何種時候需要最多的能量,發現缺水的時候,稻米無法進行光合作用和呼吸作用,需要額外能量。

李國維表示,水稻基因蛋白激(酉每)(CIPK15)如果壞掉,稻米的耐淹程度降低,原因是水稻種子在淹水狀態下,將缺氧訊息傳遞到蛋白激(酉每),接著再調控細胞內具有監測能量多寡及感應逆境的多功能蛋白激(酉每),然後水稻種子內便會大量製造澱粉水解(酉每),將澱粉轉化成糖,同時大量製造酒精脫氫(酉每)產生出能量,使種子可以在水中發芽。

李國維表示,等到小苗生長到水面可以呼吸更多空氣後,根部以同樣原理製造碳水化合物及能量,而使植株可在半淹水稻田中生長。其他穀類作物例如大麥、小麥、玉米和雜草等並無這些能力,因此無法在水中發芽及生長,所以種稻可以用「淹水」方式來自然除草。

李國維表示,淹水是一個全球性的重大災害,通常導致作物缺氧而停止生長甚至死亡,因此造成嚴重的農業損失,未來可以利用這一原理研發出耐淹作物,種植在耐淹的地方,減少災損;也可以育出耐淹品種種子,以後就不需要「插秧」,而是用直播種子方式種稻,減少成本。



Posted by shiwin at 14:30  迴響 (0)引用 (0)一般

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