中研院研究團隊終於研發出全球第一個控制水稻糖濃度的新技術，可以成功的控制基因表現，提高水稻的產量，同時還能夠提高耐逆境的能力。（圖片來源：Adobe Stock）
【看中國2019年11月19日訊】（看中國記者盧亦新綜合報導）氣候變遷致使災害頻傳，糧食安全受到威脅，專家紛紛憂慮人類的未來。中研院研究團隊終於研發出全球第一個控制水稻糖濃度的新技術，此技術可以成功的控制基因表現，提高水稻的產量，同時還能夠提高耐逆境的能力。
高產量又耐高溫 能抗逆境的水稻
根據《自由時報》與《RTI》報導，中研院士余淑美表示，因為高溫狀況與水資源的匱乏，導致糧食生產與人口增加的速度不成比例，不久的將來恐怕得面臨糧食短缺的嚴重困境。由於預估全球人口將在2050年逾90億人，因此糧食得再增加60%才足夠因應。水稻是全球50%人口的糧食，所以研究如何讓它的產量增加，以及抵抗逆境生長，就是相當重要的課題。
中研院士余淑美及其團隊歷經6年的研究，終於研發出全球第一個能夠同時育成「高產量」、「耐逆境」的水稻品種的新技術。余淑美宣稱：「因為過去報導要不就是耐逆境、要不就是提高產量，兩個結合在一起是不太容易的，我們現在就可達到這樣的技術。」
從實驗室顯示的數據來看，這種水稻與一般水稻相比，能夠提高1.5倍的產量，需要的水分量則可望減少10%到20%，耐熱程度甚至可高達攝氏42度，比起習慣生長於攝氏32度到35度左右的一般水稻，新品種的水稻所能適應的生長環境將更為廣泛。這一項卓越的研究成果，在10月時發表於《美國國家科學院期刊》加長版中。
α−Amy酵素分解澱粉 控制糖的產生與利用
從學生時代就開始在研究水稻的余淑美表示，穀類種子在發芽的時候，會將儲存的大量澱粉分解成糖，以供應幼苗的生長所需。這時需要最主要的α−澱粉水解酵素（α−Amy）來分解植物澱粉，因為它能夠控制植物體內糖的產生與利用。這也是全球第一次發現高糖和缺糖能夠開啟和關閉基因表現的分子機制，以維持糖濃度的平衡。此機制是透過MYBS1和MYBS2這2個蛋白質因子來調控α−Amy酵素的產生，高糖時，MYBS2會進入細胞核，並抑制α−Amy酵素生成；缺糖時，MYBS1會進入細胞核，分解澱粉為糖，接著促進α−Amy酵素產生。
余淑美進一步解釋道，植物若是缺糖，MYBS2蛋白質的第53個胺基酸會被磷酸化，致使被送出細胞核，但接著會被一群GF14蛋白質抓住，留在細胞質中，使其無法進入細胞核內來與MYBS1競爭，故能夠促成α−Amy酵素的產生。
至於，乾旱和高溫的逆境則會抑制MYBS2，促進α−Amy酵素的大量表現，並提高水稻的生長速度、穀粒產量以及耐逆境能力。這也就是植物之所以能夠在逆境環境和病菌的感染下，大量產生α−Amy酵素的原因。
這一項新技術能夠利用較易商品化的基因編輯技術，將MYBS2和α−Amy酵素的表現控制妥當。
只是，當記者問及經過基因編輯的水稻在營養成分與口感上與一般的水稻有何不同？余淑美表示，將來要在田間進一步實驗與評估，單以產量來看，已對農民有很大的助益了。
来源:看中國
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