全球暖化漸劇,國外研究團隊解序小米基因組,將可能育出耐高溫乾旱新品系

內容提供/ 國際農業科技新知 編譯/ 智耕農工作室 首圖提供/ CC0 Public Domain

全球氣候變遷導致熱浪發生率越趨頻繁,高溫逆境的強度也加劇,全球禾穀類糧食生產因此受到衝擊。由印度為主、聯合中國與法國的研究團隊,匯集65位來自世界各地的科學家,攜手合作將珍珠粟(或泛稱小米)的基因組解序。從近千個小米品系中,篩選出能耐42℃高溫與乾旱逆境的品種,解析小米耐熱的生理機制,成果發表於世界頂尖期刊《自然─生物科技》(Nature Biotechnology)。若能將研究結論應用在禾穀類作物的育種產業,特別是亞洲、非洲等氣候較炎熱地區,有機會成功選育出抗高溫與乾旱的水稻、玉米或小麥品種。

科學家預測2040年,全球平均氣溫將提高2℃,農民也將面對更嚴苛的氣候條件。小米是旱地作物,相較於其他糧食作物,例如稻米、小麥,小米具有更強的耐熱與抗旱能力。非洲乾旱地區及部分亞洲地區,全球以小米為主食的人口高達9千萬人,小米耐逆境的生理機制若被解開,可加速耐逆境小米品種育成速度,將其基因功能應用於其他禾本科的作物育種上,穩定世界糧食的供應體系。

透過基因解序,瞭解小米耐高溫的機制,有望成為熱帶國家的糧食救星。(圖片提供/國際半乾旱熱帶作物研究中心

印度是全球小米產量最多的國家,一年的產量接近1千萬噸,栽培面積也高達750萬公頃。挑選耐逆境的小米栽培品系,維持印度的國防與糧食安全,是該國近幾年重要的研究目標。小米可作為主食,提供人體碳水化合物,穀粒中富含膳食纖維、微量元素,以及豐富的蛋白質,也是高營養價值的穀物。然而在印度,超過60%的小米產區位在極為炎熱的地帶。研究成果中,被挑選出的耐高溫小米品系,能適應乾旱逆境,亦能維持產量,可同時穩定印度人民的食物需求,並確保農民收益。

這項計畫的主持人─國際半乾旱熱帶作物研究中心(International Crops Research Institute for Semi-Arid Tropics,ICRISAT)的執行長,David Bergvinson博士表示:「小米是非洲低度開發地區人民重要的糧食來源,由於不是世界大宗糧食作物,缺乏相關研究,就像是「孤兒作物」。藉由解序小米的基因組,瞭解小米耐高溫的機制,可幫助科學家挑選耐高溫的小米品系、提高栽培品種的小米產量,解決低開發國家的飢餓問題,也能對氣候變遷下主要的糧食作物栽培,提出改良方向。

資料來源:http://www.icrisat.org/pearl-millet-genome-reveals-how-this-cereal-survives-temperatures-over-42-degrees-celsius/

本文轉載自第77《國際農業科技新知》,原文標題為〈解序小米基因組,耐逆境緩解熱帶國家糧食問題

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