中新網(wǎng)10月9日電 據(jù)“中央社”報道,水稻之所以為“水”稻,因為它在半淹水時長得最好,為何能如此原是謎。臺灣“中央研究院”現(xiàn)在解開謎底,發(fā)現(xiàn)水稻基因“蛋白激酶”是關鍵,盼能育出各種耐淹水作物,減少災損。
“中研院”分子生物研究所特聘研究員余淑美實驗室,日前發(fā)表發(fā)現(xiàn)水稻耐淹水的關鍵基因論文,揭開數(shù)千年來所有谷類作物,只有水稻種子可在水中發(fā)芽及成長的秘密。
余淑美表示,全球80%的水稻田,利用半淹水的方式來生產(chǎn)養(yǎng)活全球半數(shù)人口的稻米,這篇論文發(fā)現(xiàn)水稻為何在半淹水情況下長得最好的原因,因此傳統(tǒng)稻農(nóng)利用淹水方法去除雜草,可以減少人工及除草劑。
這項發(fā)現(xiàn)其實是意外的收獲,論文的第一作者李國維表示,原本要研究醣與能量的關系,要找出稻米在何種時候需要最多的能量,發(fā)現(xiàn)缺水的時候,稻米無法進行光合作用和呼吸作用,需要額外能量。
李國維表示,水稻基因蛋白激酶(CIPK15)如果壞掉,稻米的耐淹程度降低,原因是水稻種子在淹水狀態(tài)下,將缺氧訊息傳遞到蛋白激酶,接著再調(diào)控細胞內(nèi)具有監(jiān)測能量多寡及感應逆境的多功能蛋白激酶,然后水稻種子內(nèi)便會大量制造淀粉水解酶,將淀粉轉(zhuǎn)化成糖,同時大量制造酒精脫氫酶產(chǎn)生出能量,使種子可以在水中發(fā)芽。
李國維表示,等到小苗生長到水面可以呼吸更多空氣后,根部以同樣原理制造碳水化合物及能量,而使植株可在半淹水稻田中生長。其它谷類作物例如大麥、小麥、 玉米和雜草等并無這些能力,因此無法在水中發(fā)芽及生長,所以種稻可以用“淹水”方式來自然除草。
李國維表示,淹水是一個全球性的重大災害,通常導致作物缺氧而停止生長甚至死亡,因此造成嚴重的農(nóng)業(yè)損失,未來可以利用這一原理研發(fā)出耐淹作物,種植在耐淹的地方,減少災損;也可以育出耐淹品種種子,以后就不需要“插秧”,而是用直播種子方式種稻,減少成本。