老葉的植物王國

圖片作者：NotebookLM 我們常說：人類馴化了植物。 但是，最近這些年的研究發現：植物也同時「馴化」了人類唷！ 最近對安地斯區域的人進行的研究，非常清楚的呈現了這點！ 看文章 （5/23轉入付費）  

  圖片來源： Cell 馬鈴薯不只是薯條的原料，還是世界第三大主食作物，僅次於稻米與小麥。它高產、能適應多種氣候、且塊莖能長時間儲存這些優點，讓馬鈴薯成為養活全球數十億人口的關鍵作物之一。 也因此，科學家們對於馬鈴薯怎麼產生非常好奇。 為了解開這個謎題，他們分析了超過一百種植物的基因體！ 看文章

  各式各樣的馬鈴薯。 馬鈴薯是全球重要的糧食作物之一，尤其在歐洲佔有舉足輕重的地位。然而，它的四倍體基因組長期以來被認為難以解析，也讓育種進展顯得緩慢。 因此，最近有研究團隊挑選了10個重要的品系進行解析，並建構泛基因組。 卻沒想到，馬鈴薯其實多樣性並不算低呢！ 看文章

Bizzarria柑橘。By Labrina - Own work , CC BY-SA 3.0,   小時候讀成語故事，讀過「金玉其外」的由來是因為有人賣橙子，外表看起來很漂亮，但是一打開裡面的果肉都乾掉了！然後就得了「金玉其外，敗絮其中」的差評，最後就簡化成「金玉其外」了。 但是現實生活中還真有皮一個樣子，裡面另一個樣子的水果，最近連馬鈴薯也加入陣容了！ 看文章

  罹患晚疫病的馬鈴薯。圖片取自 維基百科 喜歡植物又喜歡歷史的人，應該對發生在十九世紀中期的「愛爾蘭大飢荒」印象深刻。在當時，馬鈴薯得了晚疫病，造成農民沒有收穫，數以百萬的人民因此死亡，另外還有上百萬人流離全球。 過去的研究認為，晚疫菌源於墨西哥；不過最近的研究卻發現並不是這樣喔！ 看文章

  《絕地救援》劇照。圖片取自 網路 。 植物在電影或電視中擔任重要角色的機會不多，即使成為要角，有時也常常讓看戲的我「一秒出戲」。 2015年的電影《絕地救援》裡面，男主角不小心被留在火星，然後靠著種馬鈴薯活了下來。說真的，當初我一聽到這個哏的時候，我就在想：也只有美國人才會安排這麼遜的橋段。 看文章

  圖片作者：ChatGPT 蘋果可以抑制馬鈴薯發芽嗎？ 是怎麼辦到的？ 實用性有多少？ 看文章

  圖片來源：維基百科 隨著全球暖化，許多作物的產量都受到了影響。在主要糧食作物中，發源於安地斯山高地的馬鈴薯可能是影響最大的了！根據一項模擬預測，與目前的產量相比，到了 2050 年，印度 11 月中旬種植的馬鈴薯作物的產量可能會降低約 11％。同樣地，在中國半乾燥的地區，暖化實驗顯示，溫度上升可能導致馬鈴薯產量下降，當溫度上升 1.0-2.0°C 時下降 12.9-13.4%[1]。這些發現意味著，全球暖化可能會對馬鈴薯作物的生長和產量產生不利影響。 最近的一個研究[2]，可能提供了一部分的解決方案。 研究團隊發現，當他們提供馬鈴薯不同劑量的氮肥時，低氮肥（25與125 mg/L）反而可以讓馬鈴薯在第28天時形成了小型的塊莖，而使用較高氮肥（250與500 mg/L）的植株則只有莖蘇（stolons）而沒有塊莖。 當研究團隊使用高溫條件（白天攝氏30度、晚上攝氏28度）時，這些馬鈴薯形成塊莖的時間，相比於控制條件（攝氏21度和攝氏19度）就延遲了。這個現象，在高氮肥時更加惡化。所以，在全球暖化的狀況下，若想多用氮肥來提升馬鈴薯的產量，只會有揠苗助長的反效果。 那要怎樣才能提升馬鈴薯的產量呢？研究團隊發現，如果高量表現 SP6A 這個基因，就可以抵銷因為高溫所帶來的問題。在高溫條件下，經過基因改造以高量表現 SP6A 基因的馬鈴薯植物（ SP6A-OE 植物），即使在添加250或500 mg/L的條件下，其產量也與在正常控制條件下生長的野生型植物相當。這一發現顯示， SP6A 基因的高量表現可以有效地提高馬鈴薯對高溫壓力的耐受性，並且即使在高氮肥條件下也能維持良好的產量表現。 SP6A 是 self-pruning 6A 的簡稱，早期被發現與FT基因相關[3]，但後來發現與塊莖形成有關。其功能包括促進匍匐莖（stolons）向厚實的塊莖的發展，從而增加塊莖數量和產量；促進碳源向地下的塊莖等器官的分配，提高地下器官的碳源強度；調節碳源的分配，使得植物更有效地將碳源分配到發育中的塊莖；參與調控塊莖形成的激活過程，從而增加地下器官的強度。總而言之， SP6A 是馬鈴薯塊莖形成和生長的重要調節因子，有助於提高產量並促進地下器官的發育。 所以，這篇論文發現，雖然 SP6A 並非熱休克基因的一員，但是高量表現 SP6A 基因，就可以抵銷高溫對馬鈴薯的不利...

  圖片來源：維基百科 發源於安地斯山的馬鈴薯（ Solanum tuberosum L.）是重要的主食，全世界的產量，若扣掉給動物吃的部分，馬鈴薯的產量居第三。不管是烤馬鈴薯、馬鈴薯沙拉、薯餅、薯條，或甚至太白粉都少不了馬鈴薯，真的是非常重要的作物。 馬鈴薯含有豐富的澱粉。澱粉是alpha-D-葡萄糖（alpha-D-glucose）的1,4聚合物，依其構造可以簡單分為直鏈澱粉（amylose）與支鏈澱粉（amylopectin）兩種。支鏈澱粉故名思義就是有支鏈，支鏈處的葡萄糖與主鏈以1,6糖苷鍵相連結。支鏈使得個別澱粉顆粒含水量增加，讓澱粉變得比較容易溶於水。 個別品系的馬鈴薯也因為含有的直鏈澱粉與支鏈澱粉的比例不同而有不同應用。一般來說，含較多直鏈澱粉的馬鈴薯，很適合用來給人食用：因為澱粉分解得慢，所以生醣指數（GI，glycemic index）也低，較適合糖尿病人食用。相對的，含支鏈澱粉比例較高的馬鈴薯，很適合用來製造太白粉、黏膠以及加到冷凍食品中（因為高支鏈澱粉會使得馬鈴薯比較耐凍）。 雖然以傳統育種配合分子育種技術也可以加快培育新品系的速度，但馬鈴薯是多倍體，要培育新品系還是相當曠日廢時（約十到十五年）。最近德州農工大學的研究團隊開發了新技術，以基因編輯的方式來剔除負責產生直鏈澱粉的關鍵酵素（Granule-Bound Starch Synthase），如此一來就可以有高支鏈澱粉的馬鈴薯了。 研究團隊除了利用基因編輯技術，他們也使用農桿菌（ Agrobacterium tumefaciens ）將負責編輯基因的成員們送入馬鈴薯細胞中，如此一來就可以降低實驗成本。 研究團隊利用這個方法培育出了含有大量支鏈澱粉的馬鈴薯品系。這個品系的澱粉很適合製作黏膠，放在冷凍食品裡口感絕佳，在市場上應該可以受到廣泛的應用。 參考文獻： Stephany Toinga-Villafuerte, Maria Isabel Vales, Joseph M. Awika, Keerti S. Rathore. CRISPR/Cas9-Mediated Mutagenesis of the Granule-Bound Starch Synthase Gene in the Potato Variety Yukon Gold to Obtain Amylose-Free ...

圖片來源： Wiki 生活中的馬鈴薯 大家對馬鈴薯的印象是薯條、洋芋片，還是咖哩飯裡的馬鈴薯？身為溫帶作物的馬鈴薯，可能是在十七世紀時隨著荷蘭人或西班牙人來台灣的；而薯條則是在1984年，麥當勞進軍台灣後，大家才知道馬鈴薯可以炸薯條。不過，薯條其實是比利時人的發明，在第一次世界大戰時被美國人帶回去，而且還錯誤的被稱為「法國炸（French Fries）」呢！為了不要讓薯條再被誤會，比利時已於2015年向聯合國教科文組織（UNESCO）申請炸薯條為世界遺產了。至於洋芋片，就真的是美國人的發明囉！在1850年代初期，紐約州的一個廚師因為客人嫌他的薯片切得太厚，一氣之下切了薄片拿去炸，沒想到大受歡迎—洋芋片就這樣誕生了。 最愛馬鈴薯的除了印加人，大概就是美國人了：他們吃薯條、炸洋芋片、烤馬鈴薯，還玩馬鈴薯！「玩具總動員」裡面的「蛋頭先生」，其實是「馬鈴薯頭先生」喔！他在1949年誕生，1952年上市，一開始是用真的馬鈴薯配上裝在大頭釘上的五官、鬚髮來販賣，到1964年因為新鮮馬鈴薯不耐儲存且大頭釘有安全顧慮，才改成塑膠製品。 野生的馬鈴薯大約只有小指頭大小，而且含有有毒的龍葵鹼，可不能亂吃喔！古代印加人發展出類似冷凍乾燥的技術，用來去除馬鈴薯的毒素與苦味，讓馬鈴薯變得可以吃。現代的馬鈴薯所含龍葵鹼很低，不過發芽時龍葵鹼會提高5-6倍，所以，家中的馬鈴薯如果變綠，就別再吃了！ 馬鈴薯如何進入人類歷史 馬鈴薯發源於位於秘魯與玻利維亞之間海拔四千公尺的阿爾蒂普拉諾高原，當地的人最早大約是紀元前八千年就開始種/吃馬鈴薯了。發源於高原的馬鈴薯比小麥、玉米與稻米都耐寒。當地的人民依靠它為生，誕生了蒂亞瓦納科文明與印加文明。印加人崇敬馬鈴薯，稱呼馬鈴薯為Kausay，也就是「維持生命所需的物質」；在他們的傳說裡的大地/世界之母也是馬鈴薯女神。 到了十六世紀的地理大發現，馬鈴薯被帶回了西班牙。由於馬鈴薯的可食部分在地下，與大麥、小麥都不一樣；加上它凸凹不平的芽眼，使得當時甚至有「吃馬鈴薯會得痲瘋」的謠言，直到腓特烈大帝為了解決農作物的寒害問題，開始推廣馬鈴薯、舉辦試吃會、並以立法規定強迫農民種馬鈴薯以後 ，馬鈴薯才開始逐漸深入民間。到了十八世紀後半，德國因為有了馬鈴薯，逃過了寒害所造成的麥類作物歉收問題，終於成為歐洲強國。 馬鈴薯在十七世紀後半傳到愛...

同樣是從新大陸引進，馬鈴薯（ Solanum tuberosum L. ）與蕃薯（ Ipomoea batatas ）在歐洲有著截然不同的命運。蕃薯被當作壯陽藥、被端上桌成為貴族的珍饈，而馬鈴薯卻因為屬於茄科而備受質疑，又因為塊莖上有芽眼，被當作是魔鬼的作品。 甚至有人以聖經上沒有提到馬鈴薯所以不可以吃，來當作拒絕的理由（天知道聖經上也沒有提到蕃薯吧！）。在德國（當時叫做普魯士Prussia），由於皇室認知到馬鈴薯耐寒而多產的特性，正是德國所需要的農作物，於是腓特烈大帝（Frederick the Great）以及他的父親腓特烈威廉一世（Frederick William I）都大力推動馬鈴薯的栽種。 這對個性迥異的父子，在推動馬鈴薯這件事上也非常不同。先說說爸爸吧！腓特烈威廉一世有個綽號叫做「軍人之王」（Soldier King），喜好閱兵，紓壓的方式是找一群酒友一起抽煙。 腓特烈威廉一世。圖片來源： wiki 而他的兒子，腓特烈大帝，在這個老爸的眼裡根本一無是處。腓特烈喜歡歷史、音樂與哲學，既不會騎馬，又不懂得射擊；更糟糕的還不修邊幅，「蓬亂的頭髮讓他看起來像個白癡」，因此腓特烈威廉一世覺得自己的兒子是個娘娘腔。當然，看在「軍人之王」的眼裡，任何不夠粗魯的男人都會多少有點娘娘腔；雖然歷史上一直懷疑腓特烈大帝可能有同性戀傾向... 腓特烈大帝。圖片來源： wiki 由於父子倆個性迥異，推動起馬鈴薯來手段也大不相同。腓特烈威廉一世在1651年宣布，任何拒絕栽種馬鈴薯的人，都要被割掉鼻子跟耳朵；而他的兒子腓特烈大帝則是頒佈法律強迫農民要把百分之十的耕地改種馬鈴薯。 不管他們當初如何抗拒，甚至對腓特烈大帝說，馬鈴薯連狗都不吃！最後，馬鈴薯還是上了德國人的餐桌。後來，法國的帕門提爾（Antoine-Augustin Parmentier）在七年戰爭期間被德軍俘虜，嚐到了馬鈴薯湯的美味，將馬鈴薯推廣到法國。想到馬鈴薯在南美洲可被認為是大地之母（Pacha mama）送給他們的禮物，印地安神話中甚至有馬鈴薯之神Hiatya Curi，只能說幸而在當時的歐洲馬鈴薯還有這些知音，否則就要永遠地被埋沒了。 參考文獻： 英格麗德‧哈斯林格著。諸神的禮物：馬鈴薯的文化史與美味料理；以激烈方式改變世界歷史的貧民食材。遠足文化。 尼爾‧弗...

最近新聞提到，比利時要申請炸薯條（French fries）為世界遺產（1, 2），就讓我想到我跟馬鈴薯之間的一件趣事了。 在台灣，我這一輩以及更老幾輩的人，對馬鈴薯的印象應該就是咖哩飯吧。不管是豬肉咖哩還是牛肉咖哩，裡面少不了胡蘿蔔跟馬鈴薯。 等到1984年麥當勞進軍台灣以後（3），我們才第一次看到原來馬鈴薯還可以變成薯條。當然，那時候有點好奇為何薯條不叫做fried potato sticks而是叫做French fries，不過在那沒有網路、翻查資訊不容易的時代，對薯條的好奇也僅止於此。 等到出國以後，發現老美吃馬鈴薯並不止於炸薯條；還有烤馬鈴薯（baked potatoes）、薯泥（meshed potatoes）等等。不過，對我等吃慣了米飯的人來說，總覺得還是米飯好。 後來畢業到了加州工作，單位裡面有幾位從大陸來的同事。有一天，在跟大陸的同事閒聊，他提到「讓我老婆給我作個炒土豆絲吃」。這句話，讓我愣住了。 同事發現我沒有回答，就問我怎麼啦？我老老實實的問他：「炒土豆我可以了解，不過土豆怎麼弄成絲呢？」 同事想了幾秒，便哈哈大笑說，是「炒馬鈴薯絲」。原來在大陸，potato在北方叫做「土豆」，南方才叫做「馬鈴薯」。但是在台灣，土豆就是peanut，也就是花生，所以一聽到要把花生弄成絲，我就完全無法理解這是怎樣的一種特技呢？ 話說回來，馬鈴薯（ Solanum tuberosum L. ）其實是茄科（ Solanaceae ）茄屬植物，跟它同科同屬、可以食用的植物包括了蕃茄（tomato， Solanum lycopersicum ）與茄子（eggplant， Solanum melongena ）。而與它同科不同屬的有顛茄（deadly nightshade， Atropa belladonna ）。 不過，馬鈴薯在茄科植物中獨領風騷，它是世界第四大糧食作物，只落後稻米、小麥與玉米。發源於安地斯山高原的它，具有前三大作物所沒有的特性：耐寒。 由於它耐寒的特性，使得海拔四千公尺的阿爾蒂普拉諾高原（Altiplano）成為可以居住的區域，當地的人民依靠它為生，並出現了蒂亞瓦納科（Tiwanaku）文明與印加文明。最後，馬鈴薯隨著地理大發現，被帶回了西班牙。 雖然對於馬鈴薯是否真的是由皮薩羅（Francisco Pizarr...

圖片來源： 維基百科 如果不是十九世紀時的小麥無法在愛爾蘭的大多數區域生長，馬鈴薯不會得到關注； 如果沒有馬鈴薯，愛爾蘭的人口不會增加到九百萬； 如果沒有Penal Law，信仰天主教的愛爾蘭人，應該可以受教育、出任公職、購買土地； 但是，就是因為Penal Law，愛爾蘭人不能受教育、出任公職、購買土地、任何像樣一點的工作，都被禁止；甚至也不許把孩子送到海外去受教育，所以歐洲的人說他們沒有知識、懶惰，因為除了馬鈴薯，沒有太多別的東西在愛爾蘭長得好，所以只能種馬鈴薯； 一年一年的種馬鈴薯，製造了孵育病菌的最佳溫床； 加上因為不能受教育，相關的農業知識缺乏，所以也不知道應該要把罹病的馬鈴薯丟棄； 所以在要命的1845年之前，已經有數不清次數的中小型飢荒.... 雖然說依賴單一作物敵的確是飢荒的原因，但是看來其實這原因似乎也不能說是當地人的問題。 唉...

整體馬鈴薯消費量下降，促使德克薩斯農工大學農業生物中心（Texas A＆M AgriLife）的育種專家克賴頓·米勒博士（Dr. Creighton Miller）以及他的研究團隊，致力於培育「設計師」馬鈴薯，來滿足年輕一代的時間限制和獨特的口味（1）。  馬鈴薯提供人體重要的營養物質。這種農作物原產於安地斯高地，約在十六世紀後期傳入歐洲。很難想像，現在是歐美人士重要主食之一的它，在剛傳入歐洲時被當作觀賞花卉，當時在法國，上流社會的女性流行配戴馬鈴薯花。歐洲人一開始完全拒絕食用馬鈴薯，甚至有謠傳吃馬鈴薯會得痲瘋病的說法。後來在德國的腓特烈大帝以及法國的路易十六世的支持下，馬鈴薯在十八世紀終於躍上歐洲人的餐桌，並成為主食之一（2）。 在美國，平均每年每人吃掉113磅（51.3公斤）的馬鈴薯，但整體的馬鈴薯消費量已經普遍地有所下降。 因此，研究團隊正在開發一些獨特的品種，以吸引年輕人與高收入者。這些族群通常比較願意嘗試不同的東西。過去這樣的嘗試，在russets馬鈴薯（一種褐色皮白肉的馬鈴薯，很適合烤、製薯泥以及炸薯條）上得到成功，所以研究團隊認為值得嘗試。 russet 馬鈴薯。這種馬鈴薯褐皮白肉芽眼少，適合製作 烤馬鈴薯、薯泥以及炸薯條。圖片來源： 維基百科 除此之外，育種計劃的主要目標是開發可以適應德克薩斯州環境的品種。 研究團隊目前已開發完成的一些品種，在美國很多區域都適應良好。其中一些成功的品種已經釋出給農民種植，而研究團隊也在開發更多的品種。  今年在Springlake選擇出來的最佳品種是BTX2332-IR，它是一種圓形紅色馬鈴薯。另外，有一種標準白肉白皮的馬鈴薯也在試驗中，它很適合削切。  雖然研究團隊對於培育新的以及改進原有的紅色與russet品種一直有興趣，但最近也有一些其他類型的品種很有意思。其中一類是小馬鈴薯。 小馬鈴薯普及的其中一個原因是因為雙薪家庭。當夫妻倆都工作時，烹調馬鈴薯所需的時間會成為關鍵問題。小馬鈴薯可以微波加熱，很快煮熟上桌；對趕時間的人來說，會方便許多。 其他有意思的品種包括紅皮黃肉或白肉的馬鈴薯，以及紫皮黃肉的馬鈴薯。 這些新種的馬鈴薯即將在未來躍上餐桌，為我們的餐桌增添色彩。 圖片來源： Science Daily 黃肉的馬鈴薯含...