山地陸稻很有事!破解台灣蓬萊米身世,發現南島語族遷徙線索 ... | 蓬萊米

蓬萊米育種最有名的品種,當推1929 年問世的「台中65 號」。

「這個品種非常重要,學農的都會注意它,」邢禹依解釋:「它不但品質好、能抗 ...X科技新知時時更新免費訂閱電子報訂閱退訂※此電子郵件已被使用!請勾選您感興趣的類別(至少勾選一項)產業科技科技財經網路趨勢科技新知科技新品同意隱私權政策*稻米是人類重點糧食作物。

數千年來,人類不斷汰選稻米,挑選顆粒大的、不容易落粒的、稻榖上沒有芒的……一代又一代馴化的故事,深藏在稻米的基因裡。

中研院植微所邢禹依特聘研究員,帶領團隊研究山地陸稻的基因,破解了台灣蓬萊米身世之謎,也找到南島語族遷徙的線索。

台灣人是吃米飯長大的,不過,我們不光是「吃米不知米價」,往往連吃的是什麼米都搞不太清楚。

我們現在吃的米飯大多是「蓬萊米」,而常吃的米食,像米粉、粄條、碗粿等等,則是用「在來米」加工製成。

但我們偏好吃蓬萊米,其實是日治時期才開始的。

之前,台灣人吃的米主要是在來米,意思即「在地既有的米」。

日治時期,為了迎合日本人的口味,才引進日本的「稉稻」,經過育種改良後在台灣大量種植,就是蓬萊米,意思是「來自蓬萊仙島的米」。

蓬萊米育種最有名的品種,當推1929年問世的「台中65號」。

「這個品種非常重要,學農的都會注意它,」邢禹依解釋:「它不但品質好、能抗稻熱病,更重要的是,一年可栽種兩次。

很多雜交育種都用它為親本,台灣85%以上的蓬萊米品種都是它的後代!」不過,台中65號為什麼一年可以栽種兩次,卻是農藝上存在已久的大謎團!台中65號的超能力:對日照長短無感原來稻子為短日照植物,當它感受到日長時間短於某個臨界日長(criticaldaylength),就會開花結果,臨界日長則取決於稻子的品種。

▲臨界日長是決定植物是否開花的最短或最長光照時間。

短日照植物的光照時間必須短於臨界日長,植物才會開花,長日照植物則反之。

台中65號由日本稉稻「龜治」和「神力」雜交而來,這兩種來自溫帶的稉稻就對日照長短非常敏感,在緯度較低的台灣種植,春夏日照時間比日本短,稻子尚未發育完全就提早抽穗,秋、冬日照時間比日本長,又會延遲抽穗。

所以它們一年只有一穫,品質也不夠好。

▲ 日本來的水稻在緯度較低的台灣種植,春、夏稻子尚未發育完全就提早抽穗,秋、冬又會延遲抽穗,一年只有一穫,品質也不好。

可是兩種日本稻的後代—台中65號,卻對日照長短鈍感,無論日照長或日照短都能正常抽穗結實,以至於一年能種植兩次。

邢禹依的研究團隊成員吳正杰博士候選人說:「子代和親代完全不同,這件事實在很弔詭。

我們很想知道究竟發生了什麼事?」過去已有學者發現:台中65號之所以對日照長短鈍感,是因為它的第六條染色體上面,有個感應日照長短變化、調控抽穗開花的基因Hd1,多出一段長達1,901個鹼基對的序列,導致Hd1失去作用。

可是它的親本龜治和神力都沒有這段序列。

這一大段多出來的序列究竟是從哪裡冒出來的?這個謎團困擾了農藝學家數十年。

直到邢禹依的團隊研究發現:這一切起於一個美麗的意外!山地陸稻亂入,造就傳奇品種邢禹依從台中65號的葉片萃取DNA做基因定序,並把它的基因組和龜治、神力以及幾個可能的「嫌疑犯」詳加比對,赫然發現台中65號除了帶有龜治和神力的基因之外,還含有兩種山地陸稻Muteka和Nakabo的基因序列,其中就包括那段多出的序列。

而且這段特殊的序列,在台中65號、Muteka和Nakabo三者染色體上,無論長度還是坐落的位置完全一模一樣!謎底揭曉!邢禹依還原歷史現場:將近一百年前,台中州農事試驗場的試驗田裡進行著龜治和神力的雜交育種,附近的田剛好種植山地陸稻。

因為當時育種家規定稻種每十年要種植一次以更新、保持種子的活性。

就是這麼湊巧!山地陸稻的花粉飛到育種中的新品種上,發生了雜交,把1901個鹽基對的序列帶到台中65號的基因裡,使它的Hd1產生變異,新品種不再受日照長短擺布,可以一年兩穫。

▲透過基因定序分析發現,台中65號其實帶有4種品種的基因:龜治、神力、山地陸稻Muteka和Nakabo。

(Source:邢禹依)等等,什麼是陸稻?跟水稻不一樣嗎?從生物分類學來說,陸稻和水稻其實是同一種(species),都是亞洲栽培稻(Oryzasativa)。

稻子既能生長在水田也能適應旱地,栽種在水田的叫水稻,種植在旱地的就是陸稻了。

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