中研院發現改良水稻可抗劇烈氣候 登上國際期刊

  • 時間:2019-11-15 11:21
  • 新聞引據:採訪
  • 撰稿編輯:楊文君
中研院分子生物研究所余淑美院士發現控制水稻糖濃度將可提高水稻耐逆境能力。(楊文君攝)

近年來環境變遷導致乾旱、水災、高溫等災害發生頻繁,威脅全球糧食安全。中央研究院今天(15日)指出,中研院分子生物研究所余淑美院士研究團隊,在歷經6年研究後發現控制水稻糖濃度的關鍵,將可提高水稻耐逆境能力,未來還可運用在小麥、玉米等植物。

中研院分子生物研究所余淑美院士指出,全球人口不斷增長,但糧食產量卻趨緩,未來恐會面臨糧食短缺問題,尤其近來氣候變化劇烈,也衝擊糧食產量。

余淑美指出,水稻是亞洲人口的主食,產量至關重要,他們歷經6年研究,發現植物發芽時的「α-澱粉水解酵素(簡稱αAmy)」是分解植物澱粉最主要的酵素,且在兩個蛋白質因子「MYBS1」及「MYBS2」互相競爭下,會調控αAmy的產生。在缺糖時,MYBS1進入細胞核促進αAmy的表現,分解澱粉為糖;而在高糖時,MYBS2進入細胞核抑制αAmy的產生。

他們的研究發現,當植物在遭受環境逆境或病菌感染下,會大量產生αAmy,目的就是讓植物對逆境更有「抵抗力」;也就是說,透過基因編輯,可育出「抗逆境、高產量」水稻品種。此技術也可應用於其他穀類如玉米、小麥的改良,有助於解決環境變遷造成糧食減產的問題。余淑美說:『(原音)因為過去報導要不就是耐逆境、要不就是提高產量,兩個結合在一起是不太容易的,我們現在就可達到這樣的技術。』

中研院分子生物研究所余淑美院士研究團隊,在歷經6年研究後發現控制水稻糖濃度的關鍵。(楊文君攝)

余淑美也指出,若讓基因編輯後的水稻與原本的水稻相比,產量約可提高1.5倍,以實驗室中的數據來觀察,此水稻可生長在高溫42度以及減少20%水量的環境下。此研究成果也於10月發表於《美國國家科學院期刊》加長版(PNAS, Plus)。

至於基因編輯後的水稻與原本的水稻吃起來的口感及營養成分是否有差異?余淑美說這還要透過進一步的研究,但以產量來說,對農民而言已有相當大的助益。

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