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菠菜(Spinacea oleracea)的基因與祖先

菠菜俗稱菠薐、鸚鵡菜、紅根菜及飛龍菜,是原產於中亞與西亞的莧科(Amaranthaceae)植物,大約在兩千年前在波斯被馴化後,在公元647年經由尼泊爾傳入中國,被稱為「波斯菜」,而後轉為「菠菜」;英文的spinach也被認為是來自波斯文aspānākh。菠菜在公元827年傳入歐洲的西西里島,到十五世紀時傳遍全歐洲。目前世界上最大的菠菜生產國是中國,約佔全世界的91%;其次是美國與日本。

菠菜含有豐富的維生素A,與甜菜是近親。最近由中國與美國的研究團隊,不僅將菠菜的基因體進行定序,同時也對13個野生品系與107個栽培品系的菠菜的轉錄體(transcriptome)進行定序分析。

定序的結果發現,S. turkestanica 應該是栽培種菠菜的祖先。過去一直不能確定菠菜的祖先究竟是 S. turkestanica 或是 S. tetrandra,這次分析序列的結果發現,S. turkestanica 和栽培種在親緣關係上比較相近。所以 S. turkestanica 應該就是栽培種菠菜的祖先。

在菠菜出波斯以後,栽培種菠菜開始分為兩個支線:東亞、中/西亞。中/西亞的一支傳入歐洲後,又隨著歐洲人渡海到美國;東亞的一支則在中國開枝散葉。

至於菠菜的基因體呢?菠菜的基因體有6.18億個鹼基對,含有25,495個基因;其中71.7%是其他作物中也找得到的基因,28.3%是菠菜專屬的基因。雖然它的基因體看起來並不特別大,但是卻有極高比例的序列是轉位子(transposable elements):74.4%!之前介紹過茶樹的基因體含有67%的反轉錄轉位子已可算是極高,卻沒想到菠菜還更高呢!

過去的資料分析發現,菠菜與甜菜(sugar beets,Beta vulgaris)大約於三千八百四十萬年前分道揚鑣;基因體的分析也發現菠菜的平均基因大小(1,157個鹼基對)與每個基因平均外顯子(exon)數目(5.3個)與甜菜很相近。

近年來,菠菜的露菌病(downy mildew,病原為露菌科 Peronosporaceae 的真菌)是個大問題,所以育種也都朝著培育抗露菌病品系的方向進行。由於對露菌病的抗性主要來自於核苷酸結合位點富亮氨酸重複蛋白(nucleotide-binding site lucine-rich repeat proteins,簡稱NBS-LRR蛋白),所以…

如何做出營養又美味的菇菇料理

屬於真菌門的蕈類(mushrooms),或者說菇類,是餐桌上常見的料理。人類吃蕈類的歷史可以追溯到公元前數百年的中國,而考古的發現可再向前推到紀元前一千三百年的智利。在台灣的市場,很容易可以看到十幾種不同的蕈類在貨架上販售;至於藥用的真菌也不少,如馬勃、豬苓、茯苓、冬蟲夏草等。

撇開藥用真菌不提,大家愛吃什麼樣的菇菇呢?市面上很受歡迎的有木耳(Auricularia sp.)、洋菇(Agaricus bisporus )、金針菇(Flammulina velutipes (Fr.) Sing.)、香菇(Lentinula edodes )、蠔菇(Pleurotus ostreatus )、杏鮑菇(Pleurotus eryngii )、草菇(Volvariella volvacea)等。蕈類高纖維低脂肪,又含有維生素B、C、D、E、蛋白質、多醣體,是很理想的食物,除了痛風病人因為蕈類普林(purine)含量較高、腎臟病患者因有些蕈類含鉀較多不宜多吃以外,大部分的人遇到蕈類都可以放心地開懷大嚼。

要怎麼烹調蕈類呢?筆者查詢網站,發現菇類食譜竟然有一千多道!在台灣很受歡迎的有三杯杏鮑菇、香菇雞、酥炸蠔菇/金針菇等,不過,到底要怎樣吃,才能從菇菇們得到較多的養分呢?最近的研究顯示,烤或是微波爐加熱,應該是最能夠保存菇菇們養分的烹調方式喔!

為了瞭解不同烹調方式對蕈類養分的影響,研究團隊挑了洋菇、香菇、蠔菇、杏鮑菇,比較油炸、水煮、烤與微波爐加熱這四種方式烹調後,這些蕈類的養分變化。

他們發現,雖然炸蠔菇很香很好吃,但是油炸會使蕈類含有的碳水化合物、蛋白質、抗氧化成分大量減少;雖然油炸的過程會幫蕈類添加了脂肪,但與損失的養分相比,添加的脂肪可說微不足道。至於水煮,則會使得蕈類的蛋白質與抗氧化物質減少,不過多醣體含量倒是增加了。

而不論是微波或是烤,抗氧化物質不但不會減少,反而還有增加;研究團隊認為這可能是來自於梅納反應(Maillard reaction)的產物:還原酮與梅納汀(melanoidin)。由於梅納汀會吸收420奈米波長的光,研究團隊也發現以微波或烤的方式來烹調的菇菇們,420奈米波長的吸收能力的確是上升了。

研究團隊認為,雖然油炸會使得菇菇們的養分大為減少,但若在烤菇菇的時候加一點點油,反而可以提升抗氧化物質的含量。因此,在烹調蕈類的時候,不要用太多油、水…

【原來作物有故事】西瓜 歷史悠久的消暑良方

在台灣夏天的水果,除了芒果以外,大概非西瓜莫屬了。不論是紅肉、黃肉,大西瓜、小西瓜,在台灣都各有擁護者;只是西瓜其實也不是台灣原產喔。 

西瓜是葫蘆科西瓜屬一年生草本蔓生植物。它是世界第三大水果,目前世界第一大西瓜生產國為中國,佔全世界產量的三分之二;其次是土耳其、伊朗。雖然台灣的西瓜產量在全世界並不高,但農友種苗公司的西瓜種苗在全球市占率超過八成,可是名副其實的「西瓜大王」喔。

最早種西瓜的應該是公元前兩千年的埃及人。到底西瓜的野外祖先是誰,有人認為可能是源自非洲原生的沙漠葫蘆;也有人說西瓜就是從靠近喀拉哈里沙漠的中南非當地的野生祖先來的。到底是哪一種才是西瓜的祖先呢?可能還要請科學家再研究研究囉!

發源於非洲的西瓜,大約在公元前五世紀傳播到希臘與義大利;然後由歐洲傳到印度,再到東南亞、西亞、新疆,在五代時期傳入中國。至於西瓜何時到台灣,可能遠從鄭成功時期就有了,不過有文字記載是從西元 1717 年以後。早期種植都是以西部的苗栗、台南、高雄、屏東為主,1969年後,台灣東部也開始栽培西瓜;目前台灣西瓜生產以花蓮縣最多、其次是雲林縣、台南市。原本農民們都是把西瓜種在一般的田地裡,從1960年代開始,因為鳳山熱帶園藝試驗分所陳文郁先生與農復會王良雄先生的指導推廣,開始在濁水溪河床種西瓜。在河床地上種植西瓜,由於有由河川上游帶來的肥沃新覆土,農民可以不需太多肥料即可得到滿意的收成,已經成為濁水溪畔瓜農的最愛;但台灣夏季颱風多,為了避免心血付諸流水,瓜農便會在颱風來臨前到河床上搶收西瓜,造成每年梅雨季、颱風季節時都常會聽到瓜農受困河床的新聞。

大家吃過無子西瓜嗎?無子西瓜是先以秋水仙素處理西瓜,讓細胞無法進行減數分裂產生四倍體,然後再將四倍體的西瓜與一般西瓜(二倍體)交配產生三倍體的西瓜。因為三倍體無法進行減數分裂產生種子,所以就成了無子西瓜了!雖然香蕉也是因為是三倍體的關係而無法結子,但香蕉是天然的三倍體、而西瓜卻必需以人工製造,它們是不一樣的喔。

與無子西瓜相反的西瓜,應該是「瓜子西瓜」了。瓜子西瓜的種子就是大家過年嗑的瓜子,最早的記載是北宋初年的《太平寰宇記》,也就是說宋朝時大家已經開始在嗑瓜子了。台灣常見的瓜子是黑色的,但是在大陸還有紅色的瓜子喔!紅色的瓜子歷史比黑瓜子還要悠久,因為是紅色的,所以又有「喜籽瓜」之稱。瓜子西瓜因為重點在瓜子,因此瓜瓤多半淡而無…

【原來作物有故事】芋頭 塊莖成點心常客

大家都聽過「天黑黑」這首台灣民謠吧!「天黑黑,欲下雨,阿公仔舉鋤頭仔要掘芋;掘啊掘,掘啊掘,掘著一尾漩鰡鼓(泥鰍),伊呀嘿都真正趣味!阿公仔要煮鹹,阿媽仔要煮淡,兩人相打弄破鼎!伊呀嘿都啷噹鏘噹嗆,哇哈哈」。歌曲中的阿公與阿嬤為了要煮鹹的還是甜的,把鍋子都打破了!芋頭可甜可鹹,不過現在在台灣提到芋頭,除了火鍋以外,最容易想到的應該是奶凍捲、芋頭酥吧!筆者小時候對芋頭的回憶,只有芋頭甜湯、甜芋泥而已。雖然芋頭在我們的生活中似乎只是點心,但對台灣的原住民來說,芋頭曾是重要的主食喔! 

芋又稱芋頭、芋仔,古稱蹲鴟,是天南星科的多年生草本單子葉植物,同時也是該科裡最廣為被栽種的食用植物。芋古稱蹲鴟,後來是怎麼被改名了呢?據東漢許慎《說文解字》中的說法,是因為它的葉子與「根」(莖)都很大,所以被改名為「芋」(「于」有大的意思)。而原來的名稱「蹲鴟」也還是形容它的塊莖很大,看起來像蹲著的貓頭鷹喔!英文名稱taro則是源自大溪地語或毛利語。

世界最早種芋頭的地方,可能是九千年前新幾內亞的庫克濕地;由於芋頭蛋白質含量極低(每100克只有1.5克的蛋白質),使當地原住民無法以芋頭為主食發展成農業社會;加上它的塊莖無法久儲、味道也不討喜,因此等到番薯隨著西班牙人到菲律賓、再到新幾內亞後,芋頭便逐漸由主食的角色退位了。中國栽種芋頭已有超過兩千年的歷史,至於台灣原住民可能最晚在公元前2,500年即有芋的栽種了。

所有被統稱為芋的植物共有五個屬,最常見的是芋屬與千年芋屬;除了千年芋屬以外,其他的都源自於舊大陸的印度、孟加拉與中國南方。所謂的芋頭其實是它的地下莖,除了地下莖以外,葉柄(芋梗)與葉片也可以吃,不過台灣好像沒人吃葉片的。芋屬植物所有組織中都有辛辣的黏液,內含草酸結晶;在幫芋頭削皮時,常會因為被黏液刺激造成手發癢,不過只要戴手套就可以避免了。

野生芋本是水生植物,遇到人類以後開始可以在旱地種植(山芋)。一般依球莖的大小分為母芋與子芋:母芋(一台斤以上)包括了檳榔心芋、高雄一號、麵芋、千年芋;子芋又俗稱「芋仔子」或「抱子芋」,台灣常見有赤芽芋、狗蹄芋、高雄二號。母芋的肉質細緻、香氣濃、品質較佳。若以栽種的方式來分,則可分為水芋與旱芋。水芋產量較高,但因為需要充足的水源,所以也不是到處都可以種;旱芋要種比較久才能採收。早期原住民以種旱芋為主,目前在台灣以栽培水芋為主。在台灣所有品種的…