【本報台北訊】水稻,為何稱之為「水」稻?中央研究院分子生物研究所特聘研究員余淑美領導的研究團隊,經多年研究終於解開謎團,她們發現CIPK15這個水稻獨有基因,具耐淹水特性,因此水稻才能在水田裡成長發育。透過這個研究成果,未來可望培育出抗病、耐寒、耐熱、耐旱、耐鹽及抗淹水等水稻品系,穩定提供全球人類糧食所需。
余淑美說,台灣常遭受颱風等天然災害,造成農作物重大損害,這項研究將可協助培育出耐淹水作物,減少水損。
余淑美研究團隊是人類首度從水稻中找到CIPK15這個關鍵基因,進而解開水稻耐淹水之謎,研究論文刊登在國際專業期刊「科學訊息傳遞」(Science Signaling),獲選為封面故事。論文第一作者李國維是余淑美的博士指導生,就讀國防醫學院生命科學研究所博士班。
李國維表示,八千年前,揚子江、黃河一帶即有水稻種植紀錄,但包括雜草在內的其他植物,全都不耐水淹,只有水稻可以存活。
他們研究發現,當水稻種子在淹水狀態下,將缺氧訊息傳遞到CIPK15,再調控細胞內具有監測能量多寡及感應逆境的多功能蛋白激←(SnRK1A),然後透過醣訊息傳遞途徑,在水稻種子內大量製造澱粉水解←,將澱粉轉化成醣,同時大量製造酒精脫氫←,將醣醱酵產生能量,使種子有足夠碳水化合物及能量,得以在水中發芽。
等稻苗快速生長至水面,可以呼吸更的多空氣後,根部以同樣原理製造碳水化合物及能量,使水稻可在半淹水稻田中生長。
李國維指出,在找到CIPK15這個關鍵基因,並解開水稻不怕水淹之謎後,人類可望培育出更耐水淹的水稻品系,以後直接將水稻種子播在水田裡,節省空間,也節省人力成本。