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中研院发现水稻耐水关键 盼育出耐淹作物

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【大纪元10月9日报导】(中央社记者林思宇台北9日电)水稻之所以为“水”稻,因为它在半淹水时长得最好,为何能如此原是谜。中央研究院现在解开谜底,发现水稻基因“蛋白激酶”是关键,盼能育出各种耐淹水作物,减少灾损。

中研院分子生物研究所特聘研究员余淑美实验室,日前发表发现水稻耐淹水的关键基因论文,揭开数千年来所有谷类作物,只有水稻种子可在水中发芽及成长的秘密,登上国际专业期刊“科学讯息传递”(ScienceSignaling)。

余淑美今天在记者会中表示,全球80%的水稻田,利用半淹水的方式来生产养活全球半数人口的稻米,这篇论文发现水稻为何在半淹水情况下长得最好的原因,因此传统稻农利用淹水方法去除杂草,可以减少人工及除草剂。

这项发现其实是意外的收获,论文的第一作者李国维表示,原本要研究糖与能量的关系,要找出稻米在何种时候需要最多的能量,发现缺水的时候,稻米无法进行光合作用和呼吸作用,需要额外能量。

李国维表示,水稻基因蛋白激酶(CIPK15)如果坏掉,稻米的耐淹程度降低,原因是水稻种子在淹水状态下,将缺氧讯息传递到蛋白激酶,接着再调控细胞内具有监测能量多寡及感应逆境的多功能蛋白激酶,然后水稻种子内便会大量制造淀粉水解酶,将淀粉转化成糖,同时大量制造酒精脱氢酶产生出能量,使种子可以在水中发芽。

李国维表示,等到小苗生长到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,而使植株可在半淹水稻田中生长。其他谷类作物例如大麦、小麦、玉米和杂草等并无这些能力,因此无法在水中发芽及生长,所以种稻可以用“淹水”方式来自然除草。

李国维表示,淹水是一个全球性的重大灾害,通常导致作物缺氧而停止生长甚至死亡,因此造成严重的农业损失,未来可以利用这一原理研发出耐淹作物,种植在耐淹的地方,减少灾损;也可以育出耐淹品种种子,以后就不需要“插秧”,而是用直播种子方式种稻,减少成本。

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