老葉的植物王國

水稻。圖片來源：維基百科  秈稻比較怕冷，稉稻比較耐冷，這是早就知道的事了； 但是，為什麼一樣是水稻，卻在耐冷性上面差這麼多呢？ 最近中國的研究發現了原因，而且，竟然與生長素有關！ 看文章

影響稻米口感的兩個基因，造成白粉率變高。圖片取自 期刊  我們都知道稉稻的口感比較軟黏，秈稻的口感比較乾鬆。 雖然臺灣人本來是吃秈稻的，是受到日本人統治之後，也改變口味吃稉稻了。 過去都認為，影響稻米口感的主因是支鏈澱粉的含量，但是最近的研究發現，蛋白質的含量也非常重要！ 而且，這個發現完全是意外！ 看文章

  不同突變株稻米的耐熱實驗。圖片來源： Nature Communications 東亞的稻米分為秈米（ O. sativa subsp. indica ）與粳米（ O. sativa subsp. japonica ）兩大品種/品系。一般來說是南秈北粳，大約以長江為界。台灣日治時代以前也以栽培秈稻（在來米）為主，但在日治時代時受到日人影響，目前以粳稻為主。 過去的研究知道秈稻比粳稻要耐熱，這也是為什麼南方以栽培秈稻為主；也有一些研究發現粳稻有耐冷基因。最近的研究發現，稻米中的 SLG1 （slender guy 1）基因與耐熱性有關。 SLG1有什麼功能呢？這個基因負責將tRNA （transfer RNA，轉運RNA，在轉譯作用中負責將胺基酸運送到正在合成的肽鏈上）的第二個反密碼修飾，而且只負責修飾U。也就是說，如離胺酸的基因密碼是AAA，在tRNA上就是UUU，而第二個U就會被SLG1蛋白給修飾。 過去在酵母菌、線蟲以及人類都看到，如果tRNA的第二個反密碼修飾（稱為tRNA 2-thiolation，tRNA的硫化）出問題，會影響到生物的耐熱性，甚至會造成疾病。在酵母菌的tRNA的第二個反密碼修飾出問題，會使酵母菌出芽能力和繁殖速度都出問題；在線蟲的tRNA的第二個反密碼修飾出問題，會使線蟲變得對溫度敏感。 在稻米呢？ slg1 突變株的米粒變長、植株變得細長、根系出現缺失。對照酵母菌與線蟲的研究，研究團隊決定看看 slg1 突變株的耐熱性是否有問題。 結果發現， slg1 突變株在攝氏45度下處理44小時後，有84%都死了，但野生種有九成存活；而過度表現 SLG1 的稻米則高溫處理後存活率高於野生種。 由於 SLG1 基因產生的蛋白質必須要跟另一個蛋白質（稱為CTU1）組成複合體後，才能去修飾tRNA的第二個反密碼，於是研究團隊找到了稻米的CTU1（稱為RCTU1），並進一步觀察這個基因產生缺失是否也有耐熱的問題。 結果發現，少了 RCTU1 的稻米，在高溫處理後只有36.5%存活；若少了 RCTU1 與 SLG1 ，則在高溫處理後只有5%存活。少了 SLG1 的稻米其存活率介於這兩者之間。 偵測這些植株中tRNA修飾（硫化）的含量也發現，少了 SLG1 基因的稻米，其tRNA修飾的程度比野生種要少得多。 研究團隊分析秈稻與粳稻的 ...

稻米（1,2）。 圖片來源：Chen et al, doi: 10.1007/s11430-019-9585-2. 稻米是亞洲最重要的穀物，在東亞與南亞尤其重要。在中亞，稻米也是非常重要的穀物，但是相關的考古證據並不多。 亞洲的稻米分為兩大品種：秈稻與粳稻。秈稻多分佈在亞洲南部、粳稻多分佈在北部。 最近一個國際研究團隊在中亞的東南烏茲別克斯坦的Surkhan Darya地區的Khalchayan考古現場發現了兩顆完整的米粒。從米粒的長寬比看來，這兩粒米應該是粳米（japonica）。 除了稻米，他們還發現了小麥、大麥、豌豆、亞麻、小扁豆、葡萄和其他農作物。 這個發現顯示了在公元250年時，居住在中亞的人們應該已經開始「吃飯」了。 參考文獻： G. Chen et al. 2020. Kushan Period rice in the Amu Darya Basin: Evidence for prehistoric exchange along the southern Himalaya. Sci. China Earth Sci 63, 841-851; doi: 10.1007/s11430-019-9585-2