老葉的植物王國

知道10月16日是世界糧食日（World Food Day）嗎？根據世界衛生組織的資料，維生素A缺乏每年導致25萬至50萬兒童失明，其中有一半的孩子在失去視力之後的一年內死亡。問題最嚴重的地區在撒哈拉以南非洲地區（Sub-Saharan Africa），在這裡白玉米是主食，但是白玉米所含的原維生素A（provitamin A，又稱為β-類胡蘿蔔素，人體可以轉化為維生素A）極少。 β-類胡蘿蔔素。圖片來源： wiki 除了造成兒童失明以外，飲食中的類胡蘿蔔素不足也可能會導致老人的黃斑變性（macular degeneration），這在歐洲和美國是導致老年人失明的主要原因。除了跟眼睛健康有關以外，維生素A對免疫系統也非常重要，另外也跟一些賀爾蒙的合成有關。 過去，為了改善非洲居民飲食中缺乏類胡蘿蔔素的狀況，Ingo Potrykus與Peter Beyer兩位博士，在1992年開始了一個為期八年的奮鬥：將整個合成類胡蘿蔔素的途徑（共計四個基因），以轉殖的方法送入稻米中。 雖然他們最後成功的製造了「黃金米」（golden rice），但是黃金米卻不受社會大眾青睞。綠色和平組織首先公開反對黃金米的栽種與食用，而民眾受到廣大輿論的影響，也都認為黃金米對人體無益有害，甚至在去年（2013）8月8日，當第二代的黃金米在菲律賓呂宋島試種時，也 遭到當地民眾破壞 。 在2008年，Ingo Potrykus博士受訪時，曾經很洩氣地說，不知道他有生之年是否能看到黃金米被正式種植在田裡、端上餐桌，來改善非洲孩子的營養狀況。雖然黃金米因為轉殖的因素使它不被接受，但就改善非洲孩子的營養狀況這方面，最近普渡大學的研究團隊似乎有了好消息。 普渡大學的Torbert Rocheford博士以及他們的研究團隊，在玉米中發現了兩組基因，可在自然狀況（非轉殖）下提升玉米的維生素A含量，這個發現對於發展中國家對抗維生素A缺乏症以及老人視網膜黃斑變性可能會大有幫助。透過選擇適當的基因變異，讓營養差的白玉米轉為有高水平的前維生素A（provitamin A，人體可以轉化為維生素A）的橘色生物強化玉米。 各種不同的玉米。圖片來源： wiki 雖然早已經有能夠表現類胡蘿蔔素的玉米品種，但因為它是黃色的，而在非洲當地，黃色玉米是給動物吃的。因此，非洲居民對於黃色玉米接受度...

最近有幾關伊波拉病毒的新聞，其中之一是「 感染伊波拉病毒的第二名美國人返美 」；事實上，到目前為止，兩位感染到伊波拉的美國人（第一位是醫師、第二位是傳教士）都回到美國接受治療了。 如果讀者也如筆者一樣是好奇寶寶的話，應該會覺得這兩位美國人為什麼要回到美國來治療呢？難道美國真的有什麼特效藥嗎？ 的確是有的，只是目前還在實驗階段，所以只能在美國境內使用。這個特效藥叫做ZMapp。 今天又有一個新聞，提到「 伊波拉實驗藥 專家：難量產 」；原來這個ZMapp是在菸草裡面用基因轉殖的方式殖入三個抗伊波拉病毒的單株抗體（monoclonal antibodies）基因，這三個基因在菸草中表達以後，要提取抗體時，只需要將菸草採取下來、磨碎、純化之後，才能使用。 我們的外電這部分翻譯得很有趣，都說「這種菸草葉的生長期多達數星期」，好像這種菸草長得比別人慢似的，其實菸草本來就要長那麼久，幾個星期對植物來說並不算長。 原來伊波拉的實驗性特效藥， 是由轉殖菸草中提取出來的單株抗體 ZMapp。圖片來源： 維基百科 （非當事菸草） 根據Mapp生物科技公司在網路上提供的 簡單資料 ，ZMapp是由兩個公司的單株抗體所組成的混合劑：其中MB-003來自於Mapp，而ZMAb則來自於Defyrus/PHAC。根據「國際商業時報」（International Business Times）訪問Mapp生物科技公司的報導中提到，在實驗室的老鼠接種過伊波拉病毒後立刻給予MB-003單株抗體，可以提供100%的保護（也就是說老鼠不會得到伊波拉出血熱）；而若實驗鼠接種過伊波拉病毒後立即給予ZMAb，也可以達到100%的保護，如果接種後兩天才提供ZMAb，則有50%的保護效果。 所以，在「危機總動員」（Outbreak）電影中提到的抗血清，美國已經有了；但是要像電影裡面提到的在短時間大量生產，其實電影是有點言過其實了，就算讓直接在動物裡面生產抗血清，應該也沒有那麼快吧？要接種、取出生產抗體的白血球，大量增殖這種白血球的過程，通常還是要使用融合瘤（hybridoma）的技術，以筆者過去在大學得到的印象，篩選表達有效抗體的白血球並製作融合瘤來表達單株抗體，豈是一兩天可以達成的事情？只希望美國的這個特效藥有效，未來可以造福無數人呢！

轉基因玉米種子不再有抗蟲的能力了！今年，巴西的農民們必需跟以前一樣噴灑農藥才能保證有好的收穫。因為這樣，農民們希望生產BT玉米種子的四大生技公司（孟山都、杜邦、陶氏、先正達）能夠「歸還」他們這一年花在購買以及噴灑農藥的費用。  所謂的BT玉米，是含有蘇力菌（ Bacillus thuringiensis ） 裡面的 Bt 基因的轉殖作物。玉米根蟲 （ Diabrotica virgifera virgifera ） 吃了帶有Bt基因的轉殖作物以後，會因為Bt基因產生的CryF1蛋白在蟲的中腸中形成結晶，穿破腸壁而死。 Diabrotica virgifera virgifera ，玉米根蟲。 圖片來源： 維基百科 正常狀況下，吃了Bt玉米的害蟲應該死，但是今年這些害蟲吃了玉米卻沒死，因此巴西的農民不得不花費平均每公頃120雷亞爾（54美元）的費用來購買農藥，可是今年玉米價格卻因為供給充足，掉到四年來的新低。 事實上，在熱帶地區進行大規模農業一直是一個挑戰，因為熱帶地區的害蟲非常多。現在巴西政府擔心的是，過去年復一年地種植使用相同的種子技術開發出來的相同的作物（筆者按：Bt玉米），會使得巴西這個農業超級大國成為病蟲害風暴的核心，並再度開始依賴於有毒化學藥品-農藥。  目前在美國，專家也發出警告，由於抗Bt蛋白的玉米根蟲愈來愈多，可能會影響到未來的玉米產量。在愛荷華州的研究人員發現，去年的玉米田已經受到相當程度的玉米根蟲侵襲。  在美國，玉米的主要害蟲是玉米根蟲；而在巴西，玉米主要的害蟲是草地夜蛾（ Spodoptera frugiperda ），也被稱為玉米葉蛾（corn leafworm）或南部草蟲（Southern grassworm）。 Spodoptera frugiperda 成蟲。圖片來源： 維基百科 Spodoptera frugiperda 幼 蟲。圖片來源： 維基百科 陶氏益農（Dow Agrosciences），陶氏化學公司的一個部門，在一封電子郵件中說，他們在巴西一直有計劃地幫助玉米農民發展出「綜合蟲害管理系統」，其中包括「避難區域」（refuge areas，即留下一個區域種植非基改作物以防止害蟲突變）的使用。  另一家公司，杜邦（DuPont）在聲...

在美國重要農業州的農民，或許該考慮以深耕這種不環保的做法，來解決一個日益嚴重的問題了。因為，抗除草劑的「超級雜草」已經大舉入侵，嚴重影響作物產量。 對嘉磷塞（ glyphosate，年年春 ）的抗性，已使得中西部地區的農民都要非常努力才能遏制雜草。密蘇里大學的雜草科學家凱文·布拉德利（ Kevin Bradley ）在給農民一份報告中說，在一些地區，可能需要使用極端的手段，才能控制抗除草劑雜草。 眾多雜草中的冠軍是帕爾默莧菜（ Palmer amaranth ）。這種雜草每天可以成長1-2英寸（2.5到5公分）。它是目前在密蘇里州和中西部地區農民的頭號公敵。 Amaranthus palmeri ，俗名Palmer amaranth. 圖片來源： 維基百科 對於雜草已經完全失控的地區，雜草專家建議要盡量深耕。雖然會造成土壤侵蝕以及其他環境問題，但是這是唯一可以去除抗除草劑雜草的方法。 在美國，最近這幾十年，農民已經沒有在進行深耕了，而是以更具永續性的「免耕耕作」（ 'no-till' farming）已成為常態。但是在美國執行這種耕作方式需要大量使用除草劑。結果是，美國農業部（USDA）說，在2013年，七千萬英畝的美國農田被抗嘉磷塞的雜草入侵；而這個數字在三年前為1100萬英畝。 今年帕爾默莧菜在堪薩斯州大爆發，根據堪薩斯州立大學的雜草專家說，今年有很多農民打電話反應，無法用嘉磷塞來控制帕爾默莧菜了。 自從農民開始使用孟山都公司（Monsanto）的轉基因作物以後，農民增加了除草劑（嘉磷塞）的使用，而抗嘉磷塞的雜草數量也大為成長了。 筆者查了一下有關 帕爾默莧菜 的資料，發現它其實可以吃，而且「營養豐富」。是否可以用嘴巴消滅他呢？不過，美國中西部的問題應該是因為農民沒辦法一塊塊田去拔草吧？ 參考文獻： Carey Gillam.2014/7/23. Farmers Fight Explosion of "Superweeds"