跳到主要內容

【原來作物有故事】高粱 堅忍的未來之星

高粱。圖片來源:Wiki

小學時音樂課朗朗上口的「長城謠」:「萬里長城萬里長,長城外面是故鄉;高粱肥、大豆香,遍地黃金少災殃…」,當時知道大豆就是磨豆漿的黃豆,但對於高粱到底是什麼,卻完全沒有印象。 

生長在亞熱帶台灣的我們,從來沒見過高粱;後來知道了金門高粱酒,也只認為高粱是釀酒用的。但高粱其實是禾本科五大重要穀物之一,地位僅次於稻米、小麥、玉米、大麥。高粱屬下共有二十五種,其中有十七種為澳洲原產;但作為禾本科五大穀物之一的高粱原產自非洲北部,大約於公元二世紀初馴化。雖然清代學者程瑤田認為中國古書中的「稷」就是高粱,後來的研究證明中國的高粱應該是發源於非洲,到遼宋西夏時期才經由印度傳入中國。

由於高粱既耐旱、耐澇、又耐鹼,使它在非洲、中美洲與南亞成為重要穀物。兩千年的種植與選育,目前高粱依用途可分為:穀物高粱、動物吃的草高粱、製糖漿的甜高粱(在大陸南方稱為甜蘆粟)以及用來作掃帚與刷子的高粱這四大類。雖然高粱有這麼多優點與用途,但在傳入中國後,卻因為它口感不如稻米、產量也不高,因此在中國高粱很快地由糧食作物轉為飼料與釀酒作物,成為中國人釀白酒的重要原料,連台灣人也拿它來釀「金門高粱酒」呢!

金門高粱酒的始祖為1913年出生於蘇門答臘的華僑葉華成,在1948年因戰亂全家搬回金門後,經歷過多次失敗,終於成功釀出香氣撲鼻的高粱酒。卻不料隨著國民政府遷台,他的酒廠竟在1953年被政府徵召並改名。葉華成先生後來輾轉到金門中學教授英文。到1959年,八二三砲戰爆發後,隨著金門中學暫時搬遷到台灣本島一起搬到北投復興中學一帶,成為英語補習班的名師。雖然現在葉家故居已整建成為「金門高粱酒史館」,展出當年作為釀酒水源的一口井以及其它文物來紀念他的貢獻,但辛苦多年的成果被拿走,葉先生應該心裡還是很難過的;所以他後來都沒有再回到金門了!

在早期菸酒公賣、並管制烈酒進口的時代,金門高粱酒成為烈酒的代名詞;加上華人的「拼酒文化」,使金門高粱成為金門的金雞母!金門酒廠在2006年第一次營收破百億,直到2016年仍有121億的營收。金酒公司除了創造金門就業機會之外,每年金門縣政府的老人津貼、國中小、幼稚園免學費、免營養午餐費、免費搭公車、大小金門交通船、生育補助、全職媽媽照顧子女津貼、大學就學津貼與交通補助,都是金酒公司的貢獻。加上凡是金門縣民在三節(春節、端午節、中秋節)都可配售一打酒,雖然喝酒傷肝、酒駕更是害人害己,但畢竟酒並不會害人,是喝酒的人自己自制力不夠。

隨著這幾年全球暖化、旱澇相繼,耐旱又耐澇的高粱也逐漸得到重視。縱然它的產量與其它穀類作物相比不算高、口感又不夠好,但在氣候遽變的現代社會,能相對較不受氣候影響的農作物,一定會受到人類的看重。為了要更深入的了解高粱,科學家們已於2005年將它的基因體解碼。禾本科的穀類作物中,只有珍珠粟(一種小米)、玉米與高粱是「C4植物」;這類的植物在將光能轉化為化學能的效率上,是優於稻米、小麥等「C3植物」的。隨著基因體定序完成,我們對高粱的了解更深入,而最近的研究更發現甜高粱可以用來生產生質酒精!看情形,高粱的前途無可限量呢!

(本文經編輯後刊登於2018.1.16國語日報科學版)


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...