科學家找到使小麥可以耐硼（Boron）的基因

硼（Boron，元素符號B）是植物的必需微量元素（essential micronutrients），缺少可以對植物的細胞分裂造成不良影響，使植物的根部變得粗短且有很多分支；嚴重時可以使得植物的生長點（meristem）壞死。植物通常以硼酸根的型態吸收硼元素。

但是就如許多微量元素一樣，只要土壤中硼含量稍多，就會使植物產生硼中毒（boron toxicity）的現象；硼中毒的植物首先影響的就是根部的生長被抑制，使得農作物（如：小麥）的產量下降（1）。

由於小麥是世界重要穀物之一，全世界有35%的人以它為主食，但在許多地區（尤其是在雨量較少的地區），土壤都有硼離子偏高的問題；因此，阿得雷得大學（University of Adelaide）植物功能性基因體中心（Centre for Plant Functional Genomics）的研究團隊著手尋找耐硼的小麥品種（2）。

小麥的產量，除了受到水（乾旱）以及肥料的影響之外，
土壤的鹽度過高，尤其是硼，也會造成小麥產量下降。
圖片來源：維基百科。

這份工作並不容易做。小麥的基因體有人的六倍大，因此，要找尋相關的基因可能比大海撈針還困難。

幸好現代科技的進步使得這個工作變得稍微容易一點點。研究團隊在小麥的基因體中找到兩個運輸硼的蛋白（boron transporter），Bo1與Bo4。除了這兩個基因只在小麥的根部表現之外，研究團隊也發現，在世界不同區域使用的不同小麥品種，它們對硼的耐受性不一，而這些品種對硼的耐受性，與當底土壤中硼的含量有關，顯示了各地農民在選擇產量較佳的小麥品種時，無意識地也對小麥對硼的耐受性做了選擇。

找到這兩個基因，對於未來在小麥的選種與培育是很大的幫助。科學家們可以設計出能快速鑑別這兩個基因的分子生物工具，方便選種時進行快速的篩選。

不過，文中提到澳洲30%的穀物種植區都有硼過高的問題，倒是使筆者想到，在Jared Diamond的「大崩壞」中提到，澳洲的土地有鹽化的問題，尤其是西南部小麥帶是世界乾地鹽化最嚴重的例子。其中有些是因為過去的過度灌溉導致，有些則是因為慣行農法造成的結果（3）。培育出耐硼的小麥固然可以解燃眉之急，但找出如何使鹽化的土地去鹽，應該才是治本之道吧？筆者不是這方面的專家，從一些書籍上得到的粗淺的印象知道，要把土地去鹽所費不貲，不知道是否有相關的專家正在致力於這個領域呢？所幸目前已有滴灌法（drip-irrigation），可以降低過度灌溉的危害，也可以節水。未來如能找到有效且不貴的去鹽的方法，應該也可以造福全世界吧？

參考文獻：

1. Hopkins and Huner, Introduction to Plant Physiology. 3rd. ed.
2. 2014/7/2. Boron tolerance discovery for higher wheat yields -- ScienceDaily
3. 2006. Jared Diamond. 大崩壞。p.462-464.