能在水下呼吸的稻谷

嫣　然

這個世界上每年至少有數百萬農民因為洪水使莊稼歉收而淪為貧困者。對于植物學家來說，幫助他們的好方法也許就是培育出“防洪水稻谷”。

最近有了好消息:生物學家發現了一種基因能使稻谷在水下生長更長的時間，利用這種基因培育的新品種能在水下存活兩周，而大多數稻谷一旦被水淹，沒幾天就死了。

這次“防水稻谷”研究的合作者之一?菲律賓馬尼拉國際稻谷研究所研究者，植物遺傳育種培養專家大衛·麥克基爾說，“我們很早就認識到，有許多種稻谷有這種耐水性，我們嘗試去培育新的品種，但我們一直還不懂其中的基因。”其實，研究人員們知道防水基因在植物染色體上的大致范圍，但不清楚其確切的位置。這意味著，他們每一次試圖培養防水稻谷，不需要的基因會隨著關鍵基因一起遺傳，從而影響新品種的味道?顏色和外觀。

美國加州大學戴維斯分校徐克農(Kenong Xu)和他的團隊首次確定了防水植物上關鍵基因的位置范圍。在這個區域，他們發現了一組基因能產生乙烯，這是一種植物在環境刺激下產生的激素。這個團隊最近在美國《自然》雜志發表文章說，這些基因中的一種變體被稱為Sub1A-1，只有防水植物身上才有。這種變體和對洪水敏感型的基因Sub1A-2只差一個字母。Sub1A-1基因中絲氨酸取代了氮茂氨酸的氨基，帶動了其他基因的活動，幫助植物不需要氧氣就能呼吸。

徐克農和他的團隊已經把Sub1A-1培植到了普通的印度稻谷種類上，使用的方法是傳統的雜交技術而非基因控制。目前為止的結果顯示，培植出的稻谷不僅質量保證而且產量高，更重要的是它遺傳了抗水的能力。

事實上，過去十年里，科學家們已在稻谷中鑒定出成百上千種有用基因，它們能幫助研究者培育出能抗疾病能力增強，產量提升，防干旱能力加強及其他有用特性的新品種稻谷。由于這些進步，世界稻谷的產量在過去40年中翻了一番。但是人們對稻谷的需求始終超過供給，這使得所有研究工作的意義非常重大。

徐克農團隊目前正試圖鑒定在其他防水植物種類中的基因，比如玉米和大豆，從而改進其他莊稼的質量。