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耐熱野生稻:澳洲稻(Oryza australiensis)

 

圖片來源:維基百科

原產於澳洲北部的澳洲稻(Oryza australiensis)是進行C3代謝的多年生草本植物。最近的研究發現,澳洲稻在攝氏45度時,其葉片的延長與莖葉的質量並未下降,可溶性糖的濃度上升為原來的三倍;但水稻(O. sativa)在相同溫度下出現明顯的生長遲滯。

進一步的研究發現,在攝氏45度下,水稻與澳洲稻中的熱敏感核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶活化酶(Rubisco activase,Rca,負責活化核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶的酵素)的量有明顯的不同。相比於核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)的量,澳洲稻中的Rca只有一半,但水稻中的Rca的量卻是兩倍,這可能顯示了水稻的Rca的熱穩定性不如澳洲稻的Rca。

研究團隊也將澳洲稻與水稻放置在700ppm的二氧化碳下生長。結果發現澳洲稻對提高二氧化碳有反應,但水稻沒有。

總和來看,澳洲稻固碳的能力比水稻好,耐熱的能力也比水稻好。但是產量是否趕得上水稻呢?文中並沒有提到。或許可以比較澳洲稻與水稻的Rca,看看序列的不同,再來評估是否要對水稻的Rca做改進。

參考文獻:

Phillips, A.L., Scafaro, A.P. & Atwell, B.J. Photosynthetic traits of Australian wild rice (Oryza australiensis) confer tolerance to extreme daytime temperatures. Plant Mol Biol (2022). https://doi.org/10.1007/s11103-021-01210-3

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