熱帶國家的糧食救星,印度瘋小米

熱帶國家的糧食救星,印度瘋小米

編譯 柴幗馨責任編輯 林韋佑

高溫與乾旱逆境的育種工作,是亞洲帶地區近年來重要的發展方向。氣候變遷導致熱熱浪發生的頻率越來越高,高溫逆境的強度也加劇,全球禾穀類糧食生產也因此受到衝擊。

由印度為主、聯合中國與法國的研究團隊,匯集了65位來自世界各地的科學家,攜手合作將珍珠粟(或泛稱小米)(Pearl millet [Cenchrus americanus (L.)]的基因組解序。從近千個小米品系中,篩選出能耐攝氏42度高溫與乾旱逆境的品種,解析小米耐熱的生理機制,成果發表在世界頂尖期刊「自然-生物科技(Nature Biotechnology)」。

若能將研究結論應用在禾穀類作物的育種產業,特別是亞洲與非洲等氣候較炎熱的地區,很有機會成功選育出抗高溫與乾旱的水稻、玉米、或是小麥品種。




科學家預測2040年,全球平均氣溫將提高攝氏2度,農民也將面對更嚴苛的氣候條件。

小米是旱地作物,相較於其他糧食作物,例如稻米與小麥,小米具有更強的耐熱與抗旱能力,包含非洲乾旱地區以及部分亞洲地區,全球以小米為主食的人口高達9千萬人。一旦解開小米耐逆境的生理機制,不但能促進加速耐逆境小米品種育成速度,又能能將其基因功能應用在其他禾本科的作物育種上,穩定世界糧食的供應體系。




印度是全球小米產量最多的國家,一年的產量接近1千萬噸,栽培面積也高達750萬公頃。挑選耐逆境的小米栽培品系,以維持印度的國防與糧食安全,是該國近幾年重要的研究目標。

小米不但可做為主食,提供人體碳水化合物,穀粒中更富含膳食纖維、微量元素、以及豐富的蛋白質,是很健康的穀物。然而在印度,超過60%的小米產區都在最炎熱的地帶。

研究成果中被挑選出的耐高溫小米品系,不但能適應乾旱逆境,又能維持產量,除了穩定印度人民的食物需求,也確保了農民的收益。




這項計畫的主持人之一-國際半乾旱熱帶作物研究中心International Crops Research Institute for Semi-Arid Tropics (ICRISAT)的執行長-David Bergvinson博士表示:小米是非洲低度開發地區人民重要的糧食來源,由於不是全世界大宗的糧食作物,相關的研究相對冷門,就像是「孤兒作物orphan / neglected crops 」。

藉由解序小米的基因組,了解小米耐高溫的機制,不但能幫助科學家挑選耐高溫的小米品系,提高栽培品種的小米產量,解決低開發國家的飢餓問題,也能對氣候變遷下的主要糧食作物的栽培,提出改良的方向。



資料來源: Nature Biotechnology Sep 18, 2017  Pearl millet genome sequence provides a resource to improve agronomic traits in arid environments

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