雜草型紅米（weedy rice）取得抗除草劑基因

雜草型紅米（weedy rice）與栽培種水稻是同種的植物，但是雜草型紅米產量低、品質不良，所以一直都是被當作雜草來剷除。過去有研究顯示，雜草型紅米是綠色革命的副產物，是栽培種水稻的野化版本。

最近在美國的阿肯色州有一項研究發現，雜草型紅米已經從栽培種水稻取得了抗除草劑基因，對除草劑咪唑啉酮（imidazolinone）產生了抗藥性。

這怎麼會發生的？原來科學家發現的一個品系的水稻因為乙醯乳酸合成酶（ALS，acetolactate synthase）發生了點突變之後，對除草劑咪唑啉酮產生了抗藥性；於是他們就將這個突變基因導入栽培種水稻中，並取得專利（稱為Clearfield）。於是農夫種了這種水稻後，只要噴灑咪唑啉酮除草劑，就可以有效除去其他雜草了。

抗除草劑水稻於2002年引進阿肯色州，但是在2004年已經有農民注意到一些雜草型紅米開始對除草劑產生抗性。

最近的研究發現，這些對除草劑產生抗性的雜草型紅米，的確與栽培種水稻發生了雜交。過去的研究認為水稻是自交作物，發生異交（outcrossing）的機率小於百分之一。當然，小於百分之一意味著還是會發生，而透過人為噴灑除草劑不斷地主動篩選掉對除草劑敏感的植株，於是留下的便都是抗除草劑的雜草型紅米了。

研究團隊認為，除了抗除草劑品系提供了抗除草劑的基因之外，近年來引進了雜交水稻也間接地提升了異交的發生率。

參考文獻：

Marshall J. Wedger, Nilda Roma-Burgos, Kenneth M. Olsen. Genomic revolution of US weedy rice in response to 21st century agricultural technologies. Communications Biology, 2022; 5 (1) DOI: 10.1038/s42003-022-03803-0

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