2015年12月10日 星期四

抗病基因讓小麥復興之路不再顛簸

抗病基因讓小麥復興之路不再顛簸

編譯 鄭舒允編輯 林韋佑、柴幗馨

台灣原本是米食文化國家,但在國共內戰後漸漸受美國援助影響,飲食習慣改以「麵包、麵條」等小麥製品為主食。政府從美國進口大量便宜麵粉作為糧食來源之後,從此我們的早餐不再是清粥小菜,而是三明治配奶茶。飲食習慣改變使得稻米需求量下降,政府決定開始推廣種植小麥。但是,台灣的氣候條件不適合小麥生產,必須從國外引進「小麥種原」,經過品種改良之後,才能生產種子讓農民種植。小麥育種一直是農業改良場的大挑戰,如何育成適合台灣暖濕氣候、又能抗病蟲害的優良小麥?小麥抗病基因研究的發展有突破,真是個令人振奮的好消息!

 圖說:植物育種研究所的副教授Harbans Bariana,正在展示小麥銹病的問題。

小麥是世界主要糧食作物之一,全球人類20%總熱量來源都是由小麥提供,科學家估計未來人類對小麥的需求還會更高。科學家們找到了預防多種小麥病害的基因–Lr67,這個發現將影響未來50年小麥的糧食安全,並為減少每年數億的病害損失帶來新契機。


小麥抗病基因-Lr67-過去已經發現這個基因能夠防止小麥鏽病(rust diseases)發生,此外也具有白粉病(powdery mildew)的抗性(白粉病會嚴重影響挪威小麥產量)。今年(2015)這個基因被成功地選殖出來,接下來科學家計畫把這個基因導入麥栽培品種,增加小麥的抗病多樣性,此研究發表於Nature Genetics《自然-遺傳》期刊。


雪梨大學植物育種研究所的副教授Harbans Bariana認為鏽病是限制全球小麥產量最主要的原因,他也表示據估計,澳洲每年由鏽病導致的小麥經濟損失約超過15億美元。為了解決這項問題,科學家利用分子遺傳技術,對此天然形成的小麥多重病害抗性基因(Lr67)進行選殖希望能得到抗病基因序列,並導入市面上的栽培品種。


這項龐大的跨國合作計畫,其中包含雪梨大學植物育種研究所、聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)、國際玉米小麥改良中心(CIMMYT)、中國科學院以及挪威大學生命科學院等,來自全球的不同研究團隊。主要由澳洲的穀物研究和發展合作中心(Grains Research and Development Corporation ,GRDC)提供資金,協助植物育種研究所的銹病控制計畫,讓研究單位的計畫主題與育種公司互相結合,將帶有抗性基因的小麥品種提供給農民種植。


雪梨大學的「澳洲榖物鏽病控制計畫」正著手把Lr67基因導入至現代栽種的小麥品種,未來將藉由分子輔助選拔 (marker assisted selection , MAS)把基因轉入到其他小麥品種中,增加小麥的抗病多樣性。


資料來源: 每日科學 Nov 10, 2015   Wheat disease-resistance gene identified, potential to save billions