使用遠古基因改良現代作物

　　現代玉米作物需要高氮肥，才能有最佳的產量。在最近幾十年來，玉米的種植皆施用合成肥料。但幾千年前，玉米只是一種原生在墨西哥Balsas流域的野草罷了，這種野草被稱為Balsas大芻草，其原生環境是多山的環境，土壤肥沃度變化大，且生長競爭非常激烈。

　　安大略省的Guelph大學Manish Raizada實驗室研究顯示，遠古的基因將來可以用來改良作物。根據估計，施用氮肥後，現代玉米的根吸收施加的氮肥約僅50%。博士生Amelia Gaudin假設Balsas大芻草可能有適應低氮環境的性狀；這是現代玉米所沒有的。大芻草的根在低硝酸銨肥的環境有如何的反應，Gaudin特別感到好奇。

　　研究成熟大芻草根系的動態反應是個大挑戰。已知成熟的玉米根約90至180公分長，從土壤中挖掘這麼長的根會破壞根毛和精細組織，而且不能用水耕法，因為浸在養液中，會使得根部發育不佳。

　　為了應付這些挑戰，Gaudin把玉米種植在空氣中，也就是使用空中栽培法(aeroponics)。Gaudin從當地的五金商店買來大垃圾桶，並配備噴頭。每分鐘對根噴營養液霧約幾秒鐘，這個方法讓Gaudin可以隨時測量細根的結構。

　　Gaudin說到：「大型作物的育種計劃中，選擇根系性狀非常困難，空中栽培法提供觀察根表現型新的可能性，且可作為研究多種環境下的根系性狀遺傳和生理的工具」。

　　Gaudin和其大學部助手Sarah McClymont透過這種技術，發現在有限的氮肥下，大芻草與現代玉米自交系(W22)往往使用不同的策略達成相似的目標。

　　在植物地上部的部分，面對低氮環境，這兩種類型的植物皆以減少莖葉生物量，以減少對氮的需求。但是，自交系是以降低平均葉面積彌補氮限制，而大芻草則是減少分蘗數，降低葉片數，而達成減少莖葉生物量；這個結果符合早期1977年時的麻州大學Garrison Wilkes所觀察到的現象。

　　Guelph大學的研究人員也發現現代玉米在低氮環境下，根的長度會長的越長，以找尋可用的氮；這項反應乃是遠古的特性，而在大芻草更為加強。Gaudin發現大芻草會減少分蘗數，使得莖基部長出的粗根總數減少，以彌補根延長所需的能量。但現代玉米減少其總根數，但與分蘗數無關。這意味著玉米在馴化之後，演化出一種新的性狀來適應低氮環境。

　　Gaudin和McClymont在超過4個月的過程中分析的根毛圖像超過96,000張，發現在低氮下，大芻草與現代玉米的根毛的長度皆會減少，但策略各有不同，現代玉米自交系為降低平均根毛長度，但大芻草則是減少根毛密度。

　　總結來說，研究人員發現的證據顯示在低氮生態系統下，玉米的野生祖先可能具備吸收氮素的蛋白質，因此較現代自交系更能適應環境。

　　這些結果找出了重要性狀，可能用於來年的玉米遺傳改良。Gaudin認為玉米野生祖先在低氮環境下能誘引根延長，這樣的基因很值得導入現代玉米當中。而選育出具有大芻草適合低氮條件之氮吸收蛋白質的現代玉米，可能是另一種值得進行的目標。

　　Gaudin表示：「展望未來的挑戰，我對改善作物根系結構以增加養分吸收相當感興趣，我希望讓能科學界和玉米育種者了解，即使根系觀察極具挑戰性，育種時，仍應將根系列入須考慮的性狀之一，這才能開發出更好的作物，提高終極應變能力、永續發展且保護我們的農業生態系統」。

　　這篇論文全文刊登在2011年11/12月號的Crop Science期刊上。

　　在春季準備播種種子及種時，荷蘭阿姆斯特丹在3月10-11日舉行種子交換會。週六有零售、批發及贈送種苗的市集，裡面攤位除了荷蘭本地團體外，也預計會有一些保存蔬果多樣性和傳播的專業國際團體參加。除此之外，也會有相關團體、研討會、討論及電影放映等的相關活動。

　　而週日的重點活動將聚焦在當地城市糧食生產增加的提倡行動，下午會有街頭示威和行動劇突顯議題。在週末的實踐、討論及抗議活動的宗旨皆是「收回種子權」。

　　週末的目標是維護糧食作物多樣性，並支持農民和相關組織實現這個目標。保存、使用和交易自己的種子是違反歐洲的法規；歐洲認為只有在特定名單上的農作物種子才可以進行交易。種子交換活動也是在抗議作物專利。現在越來越多的小型種子公司被跨國公司併吞。在荷蘭，這項現象也持續在發生。

　　在週末的全體會議辯論中，種子的主權及未來我們食物的來源將是核心討論重點。研討會及電影放映中會探討種子世界的發展以及切實可行的辦法和途徑。週末的另一個重要目標是誘引更多人對自家生產蔬果產生興趣。在歐洲其他國家舉辦種子交換的經驗顯示，種子交流是個宣傳「收回種子權」的好媒介。

　　種子交換是ASEED的青年倡議，屬於青年行動方案的架構內活動。

　　您若願意在種子市場攤位中保留位置，貢獻一臂之力，或有任何其他問題和意見等，可以與 reclaimtheseeds@aseed.net.聯絡。所有與種子交換的相關資訊，可以在www.reclaimtheseeds.nl找到。