跳到主要內容

GmSALT3:使大豆耐鹽的基因

地球在改變。因為農耕改變了地貌,使得土壤流失、土地酸化與鹽化;據估計,目前全球農地大約有兩成已經鹽化,而這個比例將在未來35年間加倍。

除了要改良耕作方式與灌溉方法之外,科學家們也在找尋耐鹽的新品種。2014年年底,澳洲與中國的研究團隊,從大豆(Glycine max)中找到了耐鹽的基因。

大豆是世界第五大作物,營養豐富,種子中有18%是油脂,38%是蛋白質,素有「田園之肉」的美名(1)。但是,它的耐鹽性只有中等,當土壤中的鹽分由2dS/m上昇到7dS/m時,產量便下降百分之四十(dS/m 是每升700毫克的鹽)。

大豆。圖片來源:wiki
但是,並不是所有的大豆都只有中度耐鹽性。不同的品系,對土壤的鹽度呈現不相同的反應;耐鹽的品系與不耐鹽的品系,在鹽度較高的土壤中的產量相差了將近四成。

過去的研究已經發現,大豆第三條染色體上的N區與耐鹽性相關;這次,研究團隊找到了使大豆耐鹽的基因:GmSALT3(2)。

GmSALT3是一個陽離子-氫離子交換蛋白,它能將鈉離子(Na+)運出大豆的莖與葉(shoot),可能也包括根。研究團隊發現GmSALT3總共有九種單元型(haplotype):其中H1單元型能使大豆耐鹽,而H2-H9則無法使大豆耐鹽。而在中國種植的數十種大豆品系(包含31種栽培種以及22種野生種)中,GmSALT3的H1單元型的存在,與這些品系的耐鹽性息息相關,顯示了這個基因對大豆耐鹽性的重要。

研究團隊認為,找到這個基因之後,未來在育種時,可以使用基因標記(genetic marker)來確認耐鹽基因不會隨著育種的過程而被排除;近代的許多新品系大豆耐鹽性都不高,基因定序的結果也發現它們的GmSALT3已經不是H1單元型了。

找到耐鹽基因固然使人欣慰,不過改良耕作與灌溉的方式,以友善土地的方式進行農業,才是我們更需要做的事。否則,當土地已經嚴重地鹽化時,任何植物都無法在上面生長,再怎麼改良作物都只是緣木求魚而已!

嚴重鹽化的土地,只剩下雜草勉強生長。
圖片來源:wiki

參考文獻:

1. Singh, G. (2010) The Soybean: Botany, Production and Uses. Oxfordshire, UK: CABI Publishing.

2. Rongxia Guan1,†, Yue Qu2,†, Yong Guo1,†, Lili Yu1,†, Ying Liu1, Jinghan Jiang1, Jiangang Chen1, Yulong Ren1, Guangyu Liu1, Lei Tian1, Longguo Jin1, Zhangxiong Liu1, Huilong Hong1, Ruzhen Chang1, Matthew Gilliham2,* andLijuan Qiu. 2014. Salinity tolerance in soybean is modulated by natural variation in GmSALT3. The Plant Journal. 80(6):937–950

留言

這個網誌中的熱門文章

關於蕃薯,你知道你吃的是什麼品種嗎?

蕃薯( Ipomoea batatas )從臺灣人的主食、轉變為副食、又轉變為飼料,最後在養生的風潮下,再度躍上餐桌,成為美食,可有人關心過,我們吃的蕃薯是什麼品種嗎? 圖片來源: 農委會 上面這張照片裡的蕃薯,中間的TN57與TN66,就是台農57號與台農66號,是臺灣最受歡迎的兩種蕃薯喔! 台農57號在1955年由嘉義農試分所將日治時代培育出的台農27號與南瑞苕種(Nancy hall)雜交育成。它黃皮黃肉,目前還是全臺灣產量最大的蕃薯。口感鬆軟,適合烤、煮食或製作薯條。主要產地在雲林、台南、高雄。適合在四~十月間種植。台農57號還曾經隨著農技團飄洋過海到史瓦濟蘭去,協助他們解決糧食問題呢! 至於台農66號呢,就是所謂的紅心蕃薯啦!台農66號是1975年也是由嘉義農試分所選出,1982年正式命名。它是目前栽植最普遍的食用紅肉番薯。在臺灣,幾乎全年皆可栽種,秋冬作五個月可收穫,春夏作四個月就可以收穫囉! 最右邊的台農73號,就是現在所謂的「芋仔蕃薯」啦!它是在1990年以台農62號(♂)x清水紫心(♀)雜交後,在2002年選拔出優良子代CYY90-C17,並於2007年正式命名。由於肉色為深紫色,所以得到「芋仔蕃薯」的暱稱。本品種富含cyanidin 及peonidin 等花青素,具抗氧化功用。 至於常吃的蕃薯葉,則是以桃園2號與台農71號為主,這兩種葉菜蕃薯都不用撕皮就可以直接煮來吃,而且莖葉不易倒伏,方便農民採收喔! 如果您愛吃的是蕃薯的加工食品,如蕃薯餅、蜜蕃薯、蕃薯酥,其實他們大多也是用台農57號與66號來加工的喔! 參考文獻: 蔡承豪、楊韻平。2004。臺灣蕃薯文化誌。貓頭鷹出版。 行政院農委會。 甘藷主題館 。

秋葵(Abelmoschus esculentus)

秋葵。圖片來源: wiki 在杜蘭大學(Tulane University) 讀書時,大學旁邊的「慈善醫院」(Charity Hospital)的餐廳週一固定有的是紅豆飯(red bean and rice),週五則是秋葵濃湯(Gumbo)。 秋葵濃湯的主要材料是秋葵(okra, Abelmoschus esculentus ),還有海鮮。窮學生買不起什麼海鮮,週五吃到秋葵濃湯就覺得很豐盛了。 最近看書,才知道原來秋葵濃湯是源自於當年被抓到美國的黑奴的家鄉菜,秋葵也是被他們帶到美國的。 秋葵濃湯的名字「Gumbo」其實是班圖語(Bantu)「nkombo」,意思就是秋葵。在路易斯安納州,秋葵以及秋葵濃湯也都被稱為gumbo。 秋葵濃湯後來有了一些不同的變化。依照路易斯安納州的族群,有Cajun gumbo與Creole gumbo。Cajun是源自於加拿大,後來搬到密西西比河灣(bayou)居住的法國人後裔,他們的秋葵濃湯裡面會有小龍蝦(crawfish)以及螃蟹;Creole則是居住在紐奧良的西班牙人、法國移民的後裔以及黑人後裔,他們的秋葵濃湯裡面會有蝦子、臘腸與雞肉。 筆者兩種都吃過呢!當年到路易斯安納州時第一次吃到秋葵,覺得很新鮮;回臺灣以後發現臺灣人竟然也吃起秋葵來,覺得有點小訝異。 在路易斯安納州,週一吃 紅豆飯 ,週五吃秋葵濃湯是他們的傳統。 根據 曹銘宗老師的文章 ,才知道秋葵在台灣成為常見的蔬菜,其實是1990年代以後的事;筆者在1992年出國,所以可以據此再把年代縮小一點。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 秋葵在台灣成為常見的蔬菜,應該是1990年代以後的事。我當記者時常採訪的果菜專家王禮陽,他在1994年出版的「台灣果菜誌」並未提到秋葵。 秋葵在台灣開始受到歡迎,可能受到日本料理的影響,我第一次吃秋葵,就是「野菜天婦羅」及「和風沙拉」,非常嫩滑可口。後來,我在菜市場看到生的秋葵,才了解為什麼英文俗稱秋葵為Lady's fingers(美人指)! 秋葵的原產地有東北非、西非、南亞的爭議,正式的英文名稱...

《後宮甄嬛傳》之夕顏是什麼?

 在《後宮甄嬛傳》第十七集,甄嬛溜出七夕夜宴,在桐花台遇到果郡王,結果討論起桐花台上的小花。 截圖取自八大電視YouTube頻道 根據甄嬛所說,這小花名叫牽牛花,看花的顏色也的確是(雖然很明顯是假花,這讓人很不滿);接著果郡王就說,這花另外還有個名字叫做「夕顏」。這一整段其實都錯了。 俗名為牽牛花( Ipomoea nil )的植物其實又名「朝顏」(morning glory),是旋花科番薯屬的植物。朝顏是日本人對它的稱呼,因為都是早上開花,中午就謝了,所以被稱做朝顏。所以,七夕夜宴時桐花台角落的小花,既然是晚上還在開,就不可能是牽牛花(朝顏)。 那麼,有沒有夕顏這種植物呢? 根據網路搜尋的結果,夕顏可能是葫蘆花(瓠瓜花)。瓠瓜( Lagenaria siceraria )也稱為扁蒲,總是在傍晚開花,所以就得了「夕顏」這個風雅的名稱。 瓠瓜的花是白色的,所以影片裡的花也不可能是瓠瓜花。 其實看影片裡的植物的型態應該是牽牛花沒錯,但是牽牛花不會在晚上開花;而夕顏也不是牽牛花,瓠瓜也不會開這樣顏色的花。 《後宮甄嬛傳》的布景華麗、人物的妝容精緻,但是植物卻搞了個大烏龍;雖然菊花與牡丹都是真貨,可是這麼重要的夕顏卻完全搞錯,另外幾個荷花出場的地方也全部用了假花,真是可惜。 其實中山大學的顏聖紘老師也曾指出,在第33-34集中,甄嬛請果郡王幫她捉蝴蝶,那些蝴蝶也有許多不是當地的物種。在那個時代,應該不會有洋蝴蝶出現在昌平行宮吧! 3/8/2022:有讀者來信說,旋花科番薯屬的 Ipomoea alba 也叫做夕顏,是傍晚開花沒錯。  我查了一下,如果根據 英文維基百科 的資料, Ipomoea alba 在中國並沒有分布;但是中文維基的資料卻說中國有。 這讓我有點困擾,一般來說我比較相信英文維基的資料...不知道大家覺得呢? 當然, Ipomoea alba 的花是白色或粉色的,而劇中的「夕顏」花卻是藍色的,應該不是 Ipomoea alba 。