跳到主要內容

重新發現家傳品系菜豆的價值

各種不同品系的菜豆。圖片來源:HortScience.

在種子公司稱霸市場以前,各地的農民們透過自行育種、互相分享種子,有了許許多多不同品系的農作物。這些在種子公司出現以後,都被稱為家傳品系(heirloom),用來與商業品系區別開來。當然,身為全球五億人蛋白質重要來源的菜豆(敏豆,Phaseolus vulgaris L.)也不例外。

上圖這些五顏六色的種子,除了最下面右邊數過來的三個以外,都是家傳品系的菜豆;在當時,各地農民們經過試驗與比較,每個人都有自己的心頭好,但由於育種相關知識以及/或資本不足的緣故,許多家傳品系並非純品系,造成產量與品質不穩定。



等到種子公司開始有系統的培育新品系,由於這些新的品系產量高、性質穩定,農民們便紛紛改種這些商業品系了。

商業品系的盛行,使我們到了超市,看到的農產品都是一樣的。筆者在國外時,就不曾看過如上圖般五顏六色的菜豆。採用商業品系的好處是貨源、品質都穩定,壞處是我們的食物來源越趨單一化,而一旦有病蟲害發生時,由於僅種植少數品系,若這些品系對這次的病蟲害不具抵抗力的話,造成的損失一定慘重。

近年來,由於有機農業與自然農法興起,使民眾對於家傳品系的接受度大大提高,便也提高了農民種植家傳品系的意願。 由2008-2011年,光是明尼蘇達州,有機菜豆的種植面積就增加了三倍;而全國增加了一倍。人們渴望再度品嚐「小時候爺爺種的菜」,使得家傳品系的菜豆價格水漲船高。

但是,種植家傳品系是否真的可以在經濟上對農民有幫助呢?明尼蘇達大學的研究團隊,為了要了解這件事,針對這些家傳品系菜豆的單位面積產量與產量的穩定性進行研究。雖然過去針對菜豆也曾有零星的研究,但對於不用搭棚架的品系並未進行過。

研究團隊選取了十七種家傳品系,以及三種商業品系(上圖最下排右邊三種)進行比較。所有的品系都在六月一日到十日間種植,於九月下旬到十月初收穫。為了能更加貼近農民的實際需求,所有收穫的種子都在低溫(35℃)下烘乾一夜後,去除雜質與品質不良的種子後再進行稱重。

研究結果指出,雖然平均家傳品系的單位面積產量比種子公司品系少了大約四成,但有些品系的產量僅僅略少;例如左邊第二排最下面的品系 Peregion(PER),產量約為商業品系的87%。而另一種家傳品系 Jacob's Cattle Gold(JCG,左邊第一排最上面),雖然產量僅達到商業品系的63%,但以穩定性來說,卻是所有家傳品系中最穩定的。

當種植在適合的土地上,Peregion 與 Lina Sisco's Bird Egg (LS)的產量會明顯提高;而在不理想的種植環境中,則以商業品系 Lariat (LAR)與 OAC Rex(REX)表現得較理想。

整體看來,家傳品系在產量與穩定性均不如商業品系;不過研究團隊認為,由於家傳品系在市面上的售價較商業品系高出67%,因此仍然是值得農民嘗試的選擇。未來也可嘗試將家傳品系透過自交與選種,進一步挑選出性質更穩定的品種。

本文版權為台大科教中心所有,其他單位需經同意始可轉載)

參考文獻:

Seegarden et. al. HortScience 51(1):8-14, 2016.

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 。

怎麼辦到的?變形藤(Boquila trifoliolata)模仿塑膠植物

  左:原來的葉片。右:模仿的葉片。圖片來源: 期刊 之前我們提到過一種奇妙的植物「變形藤」( Boquila trifoliolata ),它原產於南美洲智利中、南部與阿根廷。在2014年就被發現它 為了減少自己被吃 ,發展出奇妙的變形能力:爬到誰身上就長得像誰。 後來在2021年 發現 ,它不只是形狀學得像,連人家身上一大半的細菌都搬過來了。這就奇妙了。 為什麼「變形藤」能夠學得這麼像呢?是寄主植物釋放了揮發性化合物?還是寄主植物跟它進行了基因的交換?還是它真的能「看」? 研究團隊這次用了塑膠植物給它模仿。塑膠植物沒有基因、也不會釋放揮發性化合物,這樣就可以排除前兩個因素了。 結果「變形藤」還是學得維妙維肖,而且,一個月以後,它還學得更像。 難道它真的會「看」嗎?只能說這棵藤本植物真是太奇妙了。 參考文獻: White J, Yamashita F. Boquila trifoliolata mimics leaves of an artificial plastic host plant. Plant Signal Behav. 2022 Dec 31;17(1):1977530. doi: 10.1080/15592324.2021.1977530. Epub 2021 Sep 21. PMID: 34545774; PMCID: PMC8903786.

光合作用的循環電子傳遞(cyclic electron flow)的調節

  圖片來源:維基百科 光合作用(photosynthesis)分為光反應(light reaction)與碳反應(Calvin-Benson cycle)。其中光反應為將陽光的光能轉換為化學能(ATP)與電子(NADPH)的過程。光能由光系統I或光系統II接收並轉換為電子進行傳遞,傳遞的過程中部分的能量被細胞色素b6f複合體(cytochrome b6f complex)擷取,提供植物將氫離子(H + ,proton)由葉綠體的基質(stroma)運輸到類囊體腔(thylakoid lumen)中,製造氫離子梯度(proton gradient),以提供ATP合成酶(ATP synthase)用來合成ATP;電子本身最後被傳送給NADP,產生NADPH用來在碳反應中做為還原電子使用。 上述的過程(稱為線性電子傳遞linear electron flow)並非光反應唯一會進行的反應。除了線性電子傳遞,植物也會進行所謂的循環電子傳遞(cyclic electron flow):電子在由光系統II→細胞色素b6f複合體 →光系統I之後,不將電子運送給Fd-NADP + 還原酶來產生NADPH,而是將電子送給一個Fd-PQ還原酶。由於接著Fd-PQ還原酶會把電子交還給細胞色素b6f複合體,所以被稱為循環電子傳遞。 循環電子傳遞到底有什麼樣的功能,目前還沒有定論。有些科學家認為植物用它來調節能量(ATP)與電子(NADPH)的產生比率,也有些科學家認為循環電子傳遞有保護植物免於被過量光能傷害的功能。不管怎麼說,近年來的研究卻發現了幾個基因與循環電子傳遞的調節有關。 第一個被發現的基因是 PGR5 (PGR=protein gradient)。缺少 PGR5 的阿拉伯芥無法形成氫離子梯度,也就是說 PGR5 為光反應所必須。但是 PGR5 長得一點都不像電子運輸蛋白,這就引起了科學家們的興趣。 後續的研究發現了另一個基因稱為 PGRL1 (PGR5-like 1)。研究團隊發現,缺少 PGRL1 會造成 PGR5 不穩定,但缺少 PGR5 並不會影響 PGRL1 的穩定性。 最近又發現了另一個基因 PGRL2 。研究團隊發現,缺少 PGRL2 對光合作用沒有影響,但是在植物中過量表現 PGRL2 會使 PGR5 的穩定性下降。同時缺少 PGRL2 與 PGRL1 的植...