中研院改良水稻 抗逆境高產量

李侑珊╱台北報導

中國時報【李侑珊╱台北報導】

環境變遷導致乾旱、水災、高溫等災害發生頻繁,威脅全球糧食安全。中研院院士、中研院分子生物研究所特聘研究員余淑美團隊,領先全球,透過新研究技術可產出「抗逆境、高產量」水稻品種,也可應用於其他穀類改良,有助於解決環境變遷造成糧食減產問題,研究成果已申請美國專利,並在今年10月發表於《美國國家科學院期刊》加長版(PNAS, Plus)。

余淑美與研究團隊利用乾旱、高溫、病菌感染的生長環境,誘導α-澱粉水解酵素(簡稱αAmy)大量表現的現象,發展出平衡植物糖濃度的技術,藉由開啟與關閉αAmy基因的表現,維持糖的適當濃度,不僅能提高水稻耐逆境能力,甚至還可育出「抗逆境、高產量」水稻品種。

人類必須控制血糖濃度保護健康,植物也需要平衡糖濃度才長得強壯。αAmy是分解植物澱粉最主要的酵素,控制植物體內糖的產生與利用,其表現受缺糖誘導、被高糖所抑制。

研究團隊透過研究,解開植物在遭受環境逆境及病菌感染下,卻大量產生αAmy之謎,目的就是讓植物對逆境更有「抵抗力」。

余淑美指出,該論文為全球首次發現,高糖及缺糖能開啟與關閉基因表現的分子機制,以維持植物體內糖濃度的平衡,並且也與植物的生長需求、抵抗逆境及提高產量息息相關。

余淑美提到,當前全球各大洲因高溫及農業水資源匱乏,已對糧食生產造成嚴重衝擊。此技術可利用較易商業化的基因編輯技術來控制MYBS2蛋白質因子及α Amy的表現,改良水稻及其他穀類的品種,增加作物生長效率,並足以耐各種逆境,維持糧食高產量。

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