撰文╱葉綠舒
1998年畢業於杜蘭大學生化所，沙克研究所博士後研究員，慈濟大學生命科學系助理教授、通識教育中心助理教授，致力於植物科普寫作。著有《有邊讀邊學生物英文》、《番薯原來是外國人》、《植物與人類社會》、《老葉說ㄏㄨㄚˋ學》、《作物的故事》、《作物人類史：穀物與香料》、《綠葉之間：植物在文化與生活中的角色》。
在全球營養不良、微量營養素缺乏與肥胖並存的「三重負擔」下，如何讓高營養密度的蔬菜更普及，已成為公共衛生與農業的重要課題。青花菜富含多種維生素、礦物質與植化素，被視為兼具營養與健康潛力的代表性作物，卻因不耐高溫，長期侷限於溫帶地區栽培，難以在熱帶與亞熱帶穩定生產。近年有學者提出「全球青花菜育種計畫」，希望透過耐熱育種，讓這種高營養蔬菜能走進高溫地區，成為改善全球營養不均的重要工具。事實上，臺灣在耐熱青花菜的研究與育種上，或許早已走在這條路上。
目前人類社會所面臨的營養問題，大概可以說既患寡也患不均吧！世界衛生組織（WHO）與聯合國糧食及農業組織（FAO）建議每日應攝取至少400公克蔬果，但全球平均卻只有186公克。即使在美國這樣食物供應充足的國家，真正能達到每日建議蔬菜攝取量的人竟然不到一成。
這種情況造成所謂的三重負擔：營養不良、微量營養素缺乏，以及肥胖或過重。最近根據世界衛生組織與聯合國的統計，全球有1 0億人過重，但只有7.33億人面臨飢餓╱長期營養不足。肥胖會導致許多疾病，如心臟病、高血壓、中風、糖尿病，對公共健康與醫療體系來說，都是沉重的壓力。根據估計，全球每年因營養不良與不健康飲食造成的社會與醫療成本高達10兆美元。
最近，佛羅里達大學的Carlos D .Messina呼籲，為了改善這些問題，他提議應該要啟動「全球青花菜育種計畫」（Global Broccoli Breeding Program）。但是，世界上有這麼多可以吃的東西，為什麼要特別關注青花菜呢？
龐大的甘藍家族 青花菜被視為超級食物！
發源於地中海區域的青花菜（Brassica oleracea var. italica）其實是甘藍家族的成員，與高麗菜（Brassica oleracea var.capitata）、抱子甘藍（Brassica oleracea var. gemmifera）、芥蘭菜（Brassica oleracea var.alboglabra）、芥蘭頭（Brassica oleracea var. gongylodes）、羽衣甘藍（Brassica oleracea var. sabellica L. ）等都是親戚，而花椰菜（Brassica oleracea var. botrytis）可能是青花菜的白化種。從語言學上的證據，目前認為希臘人應該是最早發現甘藍的民族；到了羅馬帝國時期，青花菜已經是常見的蔬菜了。不過，雖然這兩種花菜都是吃花，但是花椰菜要在花苞與花梗尚未分化之前就採下，而青花菜則是取食它的花莖與花蕾球，所以要等到花苞出現才能採收喔！下次買花菜的時候不妨仔細觀察，應該會注意到青花菜的「花」可是有很清楚的一個個花蕾的，但是花椰菜就沒有！
他們特別重視青花菜，是因為青花菜常被推崇為「超級食物」。這並不是行銷的誇張語言，而是因為它的確具備幾個營養上的優勢：富含維生素A、C、K1以及葉酸與鐵、鋅等礦物質。另外，它具有多種植化素，如葡萄糖苷、花青素、以及類黃酮。其中的葡萄糖苷（glucosinolates），可分解成異硫氰酸鹽，具抗氧化與抗癌潛力；而花青素有抗發炎與抗糖尿病的作用，尤其是紫色青花菜中的花青素特別多；至於類黃酮則有助於免疫調控。
具備了這麼多不同的營養成分，讓青花菜成為「營養密度高」的蔬菜。但是要注意一件事，它並不是所有營養成分都是最高的。比方說，以葉酸和鐵來說，菠菜的含量更高，在維生素A上則是胡蘿蔔獨霸一方，若是說到茄紅素則絕對比不上番茄。青花菜的「特別之處」，在於同時擁有多種營養與植化素，而不是單一營養冠軍。也就是說，它比較像一個均衡發展的優等生，而不是偏才。
這意味著，我們可以透過食用青花菜一次得到許多不同的營養成分，不需要同時攝取許多種不同的蔬菜。畢竟我們的胃容量有限，一餐能夠靠著吃一種或少數幾種蔬菜，就得到足夠的養分，豈不妙哉？
青花菜怕熱該怎麼辦？研究耐熱品系成發展重點
既然青花菜這麼棒，那麼努力推廣就是了，為什麼還要啟動什麼育種計畫呢？原因是，青花菜種植的時候會遇到一個問題：它怕熱。
青花菜的最佳花球形成溫度是16～18℃。當溫度超過30℃，花球生長幾乎停擺，導致畸形或根本不結球。這讓青花菜主要在溫帶種植，熱帶與亞熱帶地區反而難以栽培。在臺灣，每年也是要等到涼爽的10～12月，才是種植青花菜的季節。
這種氣候限制造成兩個問題：首先，因為熱帶與亞熱帶地區不適合栽種青花菜，造成青花菜必需要以長距離供應鏈的方式運送。這就讓青花菜成了高碳排的蔬菜，同時也會造成供應不穩定，再者運送也是成本，當然會降低大家的採購意願。
另外是，在熱帶與亞熱帶人口快速成長的地區，但在地蔬菜供應可能不足以支持快速成長的人口，這時候更需要高營養密度的作物的供應，但是青花菜卻因為怕熱，無法或僅有少數時間可以在這些區域種植。
過去的研究發現，BoFLC1這個開花抑制因子，對青花菜的耐熱性有很重要的影響。在耐熱性差的品系中，高溫會造成BoFLC1基因表現量上升，導致花球發育停滯或不均勻。相對的，在耐熱性較好的品系，因為BoFLC1的啟動子區域發生變異，抑制力較弱，因此在較高溫（26～30℃）下仍能維持花球正常分化。因此，若在育種時事先偵測BoFLC1的啟動子，應該可以在幼苗時期先篩選掉一部分植株，節省人力與時間。而使用CRISPR╱Cas9等基因編輯技術，可用來提升營養價值或將不育的青花菜品系進行改良。
不過，除了上面提到的BoFLC1以及ORF138（與生育能力相關）以外，目前青花菜對熱帶╱亞熱帶適應的相關研究極少（論文作者搜尋到的1,581篇相關文獻中，僅48篇有提到）。
從現在的研究結果可知，青花菜的耐熱是透過多基因控制，但需要更廣泛的基因型與環境測試。而且，雖然市面上有不少標榜「耐熱」的品系，但是它們並不是真的耐熱，通常都是僅限亞熱帶冬季栽培，真正能在熱帶全年穩定生產的品系幾乎不存在。
因此，研究者提出一個目標，是發展適合熱帶與亞熱帶高溫的青花菜品系。他們認為，透過分子標記與數量性狀基因座（QTL）來定位，尋找具有適當基因的青花菜，是一個可行的策略。研究團隊提到，在田間夏季試驗中，他們已經找到5個主要的QTL與耐熱性相關。
另外，研究者認為，透過製作單倍體與倍體加倍技術，應該也能更快速獲得純系，加快育種的速度。或許還可以使用AI與作物模型，來預測不同基因型在高溫環境下的表現，進一步加快育種工作的進行。不過，這可能要對青花菜的生理學有足夠瞭解之後才能進行。雖然阿拉伯芥是青花菜的親戚，但有時候也無法直接套用的。
青花菜有「嗆」味 是抗氧化與抗癌潛力的特徵
研究者認為，除了昂貴的雜交種子，也要發展開放授粉、自交品系，甚至扦插繁殖，讓小農能自行留種。
為什麼要提出讓小農可以自行留種？因為唯有便宜且可自行留種的種子，才能真正地幫助小農。如此一來，小農才會更願意種植。更不用提在地生產青花菜能創造更多就業機會，提升糧食安全。不過，這麼一來對生技公司的吸引力就會變得比較有限，或許應該由政府補助整個育種計畫。
當然，有些人嫌青花菜味道濃烈（有個「嗆」味）；因此，雖然青花菜是營養密度高的蔬菜，但是討厭它的人其實不能算少。最有名的青花菜憎恨者大概就是美國前總統George H. W. Bush（老布希），他曾經在1990年時在記者會上說：「我一輩子都不喜歡青花菜，因為我是美國總統，我不必再吃它了。」
可能有人會說，那為什麼不培育味道不那麼濃烈的青花菜呢？很不巧的，青花菜的「嗆」味來自於甘藍家族都有的葡萄糖苷分解產生的異硫氰酸鹽，而前面已經提到，這些物質具有抗氧化與抗癌潛力，所以培育味道不「嗆」的青花菜，其實是一種浪費。再者，花椰菜其實就是味道不那麼濃烈的版本。因此，要讓更多人接受青花菜，需要透過公共衛生宣導與飲食教育，讓更多人願意吃。
總而言之，雖然青花菜不是世界上最營養的蔬菜，但它的確是營養密度高、研究基礎紮實、且可望藉由育種進一步改善的作物。透過耐熱育種，它有潛力從溫帶走向熱帶，成為全球抗營養不良的重要工具。
臺灣F1品系夏天可種 有讓望青花菜四季生長
最後，值得注意的一件事情是：雖然作者說他沒有找到論文中提到真正耐熱的青花菜，但是歐美的研究者多半都只會查閱以英文為主的文獻，而臺灣的農試所與農改場大部分發表的成果都是以中文為主。
因此，我大略搜尋後發現，慶農公司有一個早生硬花品種H-37在22個參試品種中表現最好，在高溫（27.5 ℃）下仍能維持較高的正常花球結球率。
另外，亞蔬——世界蔬菜中心已於2022年培育出「耐熱細胞質雄不稔系統青花菜雜交組合」，並展示6個尚未命名的耐熱F1品系。這些品系是為了「夏天也能種」設計的。
再者，國立成功大學生物系的特聘教授黃浩仁團隊，持續在臺灣進行「讓青花菜一年四季生長」的研究，使用分子標誌策略檢測耐熱性質。他指出，臺灣已有極少數種子具備早生耐熱性質，且有業者已經育種並外銷。
這意味著臺灣可能已有品系能夠在相對偏高溫下還能憑藉「早生╱耐熱特性」結球，雖然可能性能還比不上專門為熱帶設計的品系。
總而言之，雖然找不到公開論文數據來對比這篇文章中的耐熱標準（例如30℃下的結球率、形質穩定性、性狀退化閾值等），因此無法斷言臺灣現有品系是否「比文章中所述的品系更耐熱」；不過，臺灣品系中能在27.5℃平均日溫下仍能結球，可能是一個可以參考的比較基準。或許，他在論文中大聲呼籲的「青花菜育種計畫」，在臺灣早已悄悄完成大半了？