发现水稻不怕淹水基因

2009-10-10 14:43 作者:汤佳玲

"超完美水稻"可望诞生！继抗寒、抗旱等水稻基因之谜一一解开后，台湾中研院分子生物研究所团队也找到了水稻抗淹水基因"蛋白激（CIPK15）"，论文刊登在隶属"科学"集团的国际期刊"科学讯息传递"（Science Signaling），未来若透过基因改造，将有助于不耐淹水的谷类作物生长，有利全球粮食增长。

可透过蛋白激?发展基改中研院分子生物研究所特聘研究员余淑美指出，全球三大粮食作物水稻、玉米与大麦中，唯有水稻是可以耐得住淹水的，其余两种遇上豪雨或台风，就无法收成，产量暴跌。

余淑美率领的团队，了解糖如何透过讯息传达控制水稻发芽与生长，如今更进一步发现了在糖之上还有一个"蛋白激?"的基因，与水稻耐淹水和根部的发展息息相关。

研究团队发现，当水稻种子在淹水状态下，将缺氧讯息传递到蛋白激?，调控后透过糖讯息传递途径制造淀粉水解?（amylase），然后将淀粉转化成糖，同时大量制造酒精脱氢 （alcohol dehydrogenase）而将糖发酵产生能量，让种子得以在水中发芽。待小苗快速生长至水面可以呼吸更多空气后，根部以同样原理制造碳水化合物及能量，水稻因此可以在半淹水状态下成长。其他谷类作物及杂草并没有这些能力，因此无法在水中发芽及生长。

如果未来通过水稻基因改造食品安全评估，将能增加其他谷类作物耐淹水的能力，并进而增加人类粮食的产量。另一方面，"蛋白激 ?"基因下游的其他基因作用，也将改变农夫育种模式，现行水稻插秧方式，可改成直接播种，减少对植物根部的伤害，也可节省人力。

台湾需求不高台大农艺系教授郭华仁表示，菲律宾已成功育种不怕淹水的水稻，东南亚国家由于雨季长，水患特别严重，因此特别需要此一品种，而过境台湾的台风带来的水灾，通常很短，需求性恐不像东南亚国家那么强。

台湾农粮署副署长游胜锋说，水稻本来就是种在水里，要实际应用，要看到底耐水程度如何？是全淹？还是只能淹一半？能淹几天？不过，该研究对于减少水稻的水灾灾害，应有正面的帮助。