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小麥一年六穫的快速育種技術

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科技產業資訊室 - 王宣智 發表於 2018年11月29日
圖、小麥一年六穫的快速育種技術
 
英國約翰英納斯研究中心與澳洲昆士蘭大學的研究人員發表了快速育種的方法,優化植物的光合作用並促進植物的生長,研究成果已發表於 Nature Protocols 期刊。
 
為了滿足太空中糧食的需要,美國國家航空局(NASA)曾經在陸地上通過溫室與種植室的方法,追蹤植物的生長並進行品種的改良,了解植物的生長並期望能夠培育出可在太空種植的作用,稱之為速度繁殖(Speed Breeding)。
 
研究團隊改良了NASA的技術,讓此技術可以適用於大型的玻璃室或桌面型的培育室。研究團隊在桌面的培育室,以增強的 LED 照明為光源,通過改變日照時間的方法,優化光合作用,促進植物生長。研究人員最長提供每天約提供 22 小時的光照,延長每日植物光合作用的時間,讓植物能夠生產出更多的能量。研究人員通過調整培育室中的土壤或培養基的組成、光照、溫度、植物間距與具早熟特徵的種子,讓小麥在僅八周時間內完成了育苗、生長、繁殖與收成。傳統小麥種植每年至多二穫,新的技術在一年內可達到一年六穫,而短繁殖週期即代表著科學家和育種者能夠更快得利用植物的遺傳變異,找出適合的環境、高產量的農作物品種。
 
過去研究人員直接運用基因編輯技術修改植物的基因,改變植物的特徵,提高植物抵抗環境的能力或增加的產量,因此,傳統的利用遺傳變異的品種挑選方法漸漸式微。然而,歐盟法院在2018年夏天裁定運用現代基因編輯技術改良的作物應被歸類為轉基因生物,轉基因生物在歐盟區販售是受到管制的,且多數民眾因為健康疑慮並不喜歡購買轉基因作物。研究團隊開發的新技術是利用傳統的遺傳變異的方法,通過加速繁殖的方法與遺傳變異,讓研究人員找出適合的植物種類,符合歐盟的法規。在基因編輯技術受到限制的情況下,新的技術將提供研究人員一項新的工作,可以培育出抵抗病毒、且高度氣候適應性或營養豐富的農作物,以滿足因人口增加新增的糧食需求。(731字;圖1)


參考資料:
Space-inspired speed breeding for crop improvement. Phys.org,2018/11/16
Space-inspired speed breeding for crop improvement. John Innes Centre,2018/11/16
Speed breeding in growth chambers and glasshouses for crop breeding and model plant research. Nature Protocols,2018/11/16


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