圖片來源： 維基百科 根毛對植物的水分與養分吸收非常重要，他們增加根的表面積，促進水分與養分的吸收[1]。過去的研究知道，轉錄因子、植物荷爾蒙、蛋白質都會影響根毛的發育。 根毛對植物的影響，依不同的植物有所不同。研究發現，比較長的根毛對植物的影響比較大。在穀物中，大麥的根毛比較長，而水稻與玉米的根毛比較短。 自從農業機械發明之後，「土壤壓實」的問題就開始出現。土壤壓實是一種常見的土壤物理問題，通常由於外力作用導致土壤顆粒緊密排列，減少了土壤孔隙率。這種現象會對植物的生長帶來負面影響，因為它降低了土壤的透氣性和滲透性，增加了根部穿透的難度。 土壤壓實對植物生長的負面影響主要表現在限制了根部的生長空間、降低了土壤的空氣和水分流動性，並可能阻礙營養物質的吸收。因此，在管理農田和綠地時，採取措施防止土壤壓實是非常重要的。這可能包括限制重型機械使用、適當的放牧管理、保持良好的土壤水分條件等策略。 由於土壤壓實是無法避免的問題，有科學家就想了解，根毛能不能穿透壓實的土壤，幫助植物吸收水分與養分呢？ 為了研究這個問題[2]，研究團隊開發了用瓊脂模擬壓實土壤的系統。他們使用低濃度的瓊脂（1%）模擬較軟的土壤層，使用高濃度的瓊脂（3%）來模擬壓實層。為什麼不直接用土壤，主要是因為要定量土壤壓實的程度比較困難，而且從土壤中取出植物的根，很難不傷及根毛。 研究團隊發現，當水稻根部遇到壓實的土壤時，生長素（auxin）的合成會上升，並透過 OsAUX1 這個生長素運輸蛋白從根尖運輸到根毛區域，進而促進根毛的伸長，增強根部的錨定力和穿透能力。 他們觀察到，一個稱為 OsYUC8 的生長素生合成基因，在根尖遇到壓實的土壤時，其表現量會上升。使用使用生長素報告基因也看到，根尖在遇到壓實的土壤時，生長素的合成上升，並且生長素朝著根向根毛區域移動。 由於生長素的移動需要有生長素運輸蛋白，但是植物有非常多的生長素運輸蛋白，究竟是哪一個呢？進一步的研究發現，是 OsAUX1 這個生長素運輸蛋白：當 OsAUX1 基因發生突變，導致植物無法製造 OsAUX1 時，根尖合成的生長素就無法運到根毛了。而且，突變株的根部在遇到3%的瓊脂時，會沿著兩層瓊脂的交界生長，而不是穿入3%的瓊脂。 另外，研究團隊也用了兩個與根毛發育相關的突變株，其中一個是 rhl1 （roothairless1）
圖片來源： 維基百科 提到米飯的營養成分，不免會令人想起「腳氣病」（beriberi）：因為食用精碾的白米，但是又沒有攝取足夠量的其他食物，造成維生素B 1 缺乏，出現體重下降、精神萎靡、感官功能衰退、體虛、間歇性心律失常等症狀，嚴重可致死。 由於這個疾病一開始是出現在以精製白米為主食的區域中，而在當時精製白米被認為是好的食物，所以一度還曾經引發論戰，直到1925年發現病因是維生素B 1 缺乏，論戰才平息下來。 但是，即使我們已經知道精製白米不是好的維生素B1的來源，但從1925年到現在，腳氣病的爆發還是時有所聞，因為去除米糠的白米不但口感好，也可延長保存期限。 因此，一直有科學家想要讓米的胚乳中的維生素B 1 含量提高。但是，過去的方法常常只是讓整株水稻的維生素B 1 含量提高，可是在精碾之後的白米（胚乳）的維生素B 1 含量卻只是差強人意而已。 最近，瑞士與台灣中興大學的研究團隊合作，讓精碾過的白米裡面的維生素B 1 含量提高了3-4倍。 究竟他們是怎麼做到的？ 研究團隊把芝麻的硫胺素結合蛋白（Thiamine binding protein, TBP）基因先進行「基因密碼最佳化」（因為芝麻與水稻各有自己的轉譯密碼偏好，為了確定基因可以正確表現，進行密碼最佳化是必須的），然後將這個基因前面連接上專門表現於稻米胚乳的glutelin D-1 啟動子，然後以農桿菌（ Agrobacterium tumefaciens ）為媒介，將構建好的轉基因載體送入TP309品系稻米的細胞。 雖然芝麻的硫胺素結合蛋白（SiTBP）基因本身不直接合成維生素B1（硫胺素），但是它可以與維生素B 1 結合。透過增加這種結合蛋白的表達，可以提高細胞內可用的硫胺素總量，因為它能將硫胺素「捕捉」到細胞中，減少其降解或流失。雖然這個蛋白並不能提升維生素B 1 合成，但是透過與維生素B1結合，它有助於在種子成熟和儲存過程中保護硫胺素免受氧化和其他形式的分解。這種保護作用確保了硫胺素在加工和儲存期間的穩定性和生物可利用性。 研究團隊發現，透過這種生物強化法，基改稻米中的硫胺素量提高了3到4倍。若以推薦的營養攝取量（RDI）來換算，相當於每份約315克的白米（大約是一碗米的量）可以提供成年人和哺乳期婦女約35%到27%的維生素B 1 的每日推薦攝取量。 雖然它是基改作物，但是