加速植物育種新技術
2018/01/15 @國際
示意圖
近年來幾種主要作物的產量改良速度已經進入停滯期，但全球人口仍日益增長，加上全球氣候變化影響，使產量提升受到侷限，人類面臨著培育高產作物的巨大挑戰，因此科學家們朝向基因測試、環境改良、品種篩選等不同方式努力，以期保障全球糧食安全。
澳洲昆士蘭大學 (University of Queensland)和悉尼大學 (University of Sydney)的研究小組開發了一項稱為”speed breeding”的技術，能大幅縮短作物繁殖時間，並加速育種和研究計劃進行。此技術是利用在溫室之人造空間中完全控制生長環境，並使用 LED燈幫助植株每天行22小時的高強度光合作用；與傳統鈉蒸氣燈相比，LED燈成本低廉，且能減少多餘的熱能耗損，在利用此技術下，研究團隊在8週內完成了小麥生產，而此技術的發表也表示現今有能力達到每年可多生產六代的小麥，比普遍使用的 shuttle breeding技術增加三倍。目前已證明春小麥(spring wheat，學名Triticum aestivum)，硬粒小麥(durum wheat，學名T. durum)，大麥(barley，學名Hordeum vulgare)，鷹嘴豆(chickpea，學名 Cicer arietinum)和豌豆(pea，學名Pisum sativum)可每年生產六代，而芥花(canola，學名Brassica napus)則可年產四代，皆較傳統育種技術增加許多。
同時該技術開發的第一作者Brande Wulff表示，快速繁殖技術將為 21世紀的全球挑戰提供了新的解決辦法。英國RAGT Seeds公司的小麥病理學家 Ruth Bryant表示，育種者一直在尋找方法來加速品種進入市場的速度，因此對速度育種的概念非常感興趣，目前正與Wulff博士密切合作，以促使此技術盡速進入商業用途，而澳洲Dow AgroSciences公司的小麥育種者Allan Rattey博士也利用這項技術培育了收穫前較不容易發芽的小麥。【延伸閱讀】SNAP標籤蛋白為植物細胞成像的新方法
此次育種技術的突破可能是繼 shuttle breeding技術後新一波的綠色革命，同時 speed breeding將能作為一個平臺，並結合其他育種與CRISPR基因編輯之技術，幫助研究作物的遺傳變化，以加速品種改良速度。該技術相關研究結果亦發表於Nature Plants。
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