利用核子物理學培育出更好的水稻品系
不屑於「基改」食品的人似乎很少注意到所有的作物其實都是經過遺傳的改變。野生種與人類最後選育的品種最大的差別在經過多年針對突變的選取與混合後,得到更大的種子、更美味的水果,或是其他符合使用的需求。
一般而言,突變是意外發生的,然而最近的突變往往是誘導發生,例如對於種子進行輻射。這正是安倍智子與同事在東京郊外琦玉縣的日本理研仁科加速器科學中心對稻米所做的工作。與其他國家不同,安倍博士並未使用X射線或伽瑪射線來突變作物。取而代之的是,以粒子加速器及重離子束轟擊細胞核,使細胞核中的重原子剝離。經由這個過程可比傳統突變技術增加10-100的突變機率,提高可用的突變機率。
安倍博士使用這個突變技術研發耐鹽水稻,雖然過去曾多次嘗試,但成效不彰。去年三月海嘯所帶來近2400公頃的海水,促進了她最新的研究。耐鹽水稻不僅僅可以讓災情嚴重的宮城縣及其鄰近地區的稻田恢復生產力,全球水田約三分之一都有鹽害的問題,若能將其鹹水換為淡水,產量將會增加一半之多。
安倍博士以碳離子轟擊萌芽的種子30秒鐘,以取得突變種。她在宮城縣種植突變的種子,已有600顆種子經過這個突變過程,250顆種子茁壯成長並產生下一代種子。下個階段的項目將在本月展開,將在成功茁壯成長的植株上取下50顆種子,再次對他們進行誘變處理。此次所產生的樣本加以分類並挑選出生長狀況最佳的植株(例如在宮城縣鹽簡化土壤中能蓬勃生長的植株),進行雜交,來把好的突變集中到可繁殖的品系上。
安倍博士希望在四年內可行的耐鹽品種可以推廣至市場,幸運的話或許也會是個美味的稻米品種。
資料來源:http://www.economist.com/node/21554169
新的的酪梨砧木具有高性能和抗病性
在美國加州河濱地區-酪梨正遭受疫黴根腐病(PRR)的侵害。該病害已造成酪梨在拉丁美洲、澳洲及南非生產停擺。酪梨是熱帶及亞熱帶地區的重要水果,疫黴根腐病在加州造成農民約30-40億美元的損失。
加州大學河濱分校自1950年代以來,致力於研發抗疫黴根腐病的砧木。最新發表了三種砧木,甚能對抗疫黴根腐病,可供苗商進行商業繁殖。這項研究預計不久後將在園藝科學雜誌HortScience中發表,介紹此三種抗疫黴根腐病砧木品種,Zentmyer、Steddom及Uzi。Zentmyer在大部分的情況下對疫黴根腐病具有高度耐受性,但在具有鹽害的若干加州地區即使無根腐菌問題,產量亦不穩定,因此不建議使用。Steddom具有高抗疫黴根腐病性及抗鹽性。Uzi則具有高抗疫黴根腐病能力,產量高而穩定。
Zentmyer乃是採用加州大學河濱分校酪梨病理學先驅和種源採集者George Zentmyer的姓氏而命名。Steddom是根據前UCR研究生的姓氏而命名。Uzi則是根據一位以色列科學家的姓氏而命名。領導這項研究的植物病理及微生物學助理教授Greg
W. Douhan表示,隨著這項研究發表,世界各地的農民可選擇更適合當地狀況的抗PRR砧木。
砧木是植物產生根系的一部份,對於許多果樹而言嫁接在砧木上與嫁接在植物頂端的接穗不同,接穗可產生葉、莖花及果實。商業上的酪梨樹是將理想的栽培品種嫁接到各式砧木,其中最常使用的酪梨樹品種是Hass
avocado。雖然酪梨也可以種子培植,但果實品質及產量潛力差距甚大。因此使用具備最佳特性的接穗及砧木培植最佳「植物」的農民可以有較好的銷售及營利。在有特定的砧木之前,苗圃生產酪梨樹,如Has品種,並嫁接於非特定砧木上,對於所嫁接砧木的基因幾乎沒有太多了解。由於使用許多不同的砧木,使得酪梨的生產品質參差不齊。
UCR所開發出的三個新的抗PRR砧木,在溫室條件下經約兩年的時間篩選出來,最終,在加州多個地區進行試驗多年,確定其可行性並公開發行。UCR技術商品化辦事處正在為這三個成功商品化的砧木尋求授權,並優先考量推行給加州酪梨苗圃培育者及培植者。
導致PRR的根腐病菌(Phytophthora cinnamomi)於1928年在波多黎各首次發現,在1942年證實是造成加州酪梨1920及30年代晚期產量逐年遞減的主因。當PRR可控制的情況下,酪梨的產量、生長情況及水果品質都有顯著的成長,可使種植者營利大增。2005進入UCR的Douhan表示,UCR長期的酪梨研究計劃之最終目標是找到真正可以對抗PRR的砧木,雖然目標尚未達成,但我們的進展良好,種源基礎也持續擴大當中。
Douhan相信使用更多現在分子研究工具將會加速了解PRR及其大重要農藝性狀各方面的基因及基因組多樣性。去年UCR與南非一家公司簽署獨家授權協議,由UCR研發酪梨品種。同時UCR的昆蟲學家也參與這項研究工作,他們著力於研究可能會對加州酪梨造成嚴重迫害的酪梨種子蛾。
資料來源:
http://greenbio.checkbiotech.org/news/new_
avocado_rootstocks_are_high_performing_and_disease_tolerant
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