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現代化農業:出於越光而勝於越光

農委會臺南區農業改良場與臺灣大學農藝系合作,利用先進的分子標誌輔助選種技術改良日本越光品種,選育出品質媲美越光,且適合臺灣氣候環境的新品種。
 
 
 
越光米享譽全球

稻米是國人的主食,且以稉型米(蓬萊米)為主。稉型米中,原產於日本的「越光」(Koshihikari)品種,具備米粒外觀優異、黏性強、風味佳等優點,常做為高級食米輸出。在臺灣,越光米也深受消費者歡迎,價格居高不下。

越光是日本1956年登錄命名的稻米品種,原登錄的編號是「農林100號」。命名為越光是因為原產地福井縣及新潟縣在古代稱為越州,越光意謂「越州之光」。自1979年躍居日本水稻栽培面積之首後,優良的品質使它迄今仍是日本人米食的首選。

為了選育品質媲美越光,且適合臺灣氣候環境的品種,農委會臺南區農業改良場與臺灣大學農藝系合作,利用先進的分子標誌輔助選種技術改良日本越光品種,推出米粒外觀晶瑩剔透,米飯口感及稻穀產量更甚於越光的新品種「臺南16號」。這是我國第1個利用分子標誌輔助選種技術育成的水稻品種,以非基因改造的方式把越光導入臺灣本土水稻品種特有的日長鈍感基因,育成一個大部分是越光遺傳背景,且適合在臺灣環境下栽培的優質稻種。

橘逾淮為枳

我國大約在40年前就引入日本越光品種栽培,但臺灣水稻生育期間的日照長度較高緯度的日本短,越光因為對日照長度敏感而提早開花,大幅降低了產量與品質,直接影響農民收益與消費品質。

有些植物為了適應環境,演化出對日照長短敏感的特性,但也可以利用這種特性增加農業生產的利益。例如,短日照可以促進開花,長日照則延遲開花,彰化田尾地區的電照菊,就是利用菊花是短日照植物的特性,透過人為的照光改變日照長短,調整菊花開花時期,讓消費者在一年四季都能夠買到菊花,達到最大的經濟效益。

水稻也是短日照植物,但稻米是基本的糧食作物,在成本考量下無法使用照光技術大規模、大面積生產。而利用分子標誌輔助回交育種的技術,把臺灣本土水稻品種的日長鈍感基因導入越光,培育出一個抽穗開花期與臺灣本土水稻品種相近,但是遺傳背景大部分是越光的水稻新品種,就成為讓越光本土化最好的方法。

導入日長鈍感基因

把越光導入日長鈍感基因是採用回交育種法,以臺灣本土品種「臺農67號」為提供日長鈍感特性的貢獻親,越光則做為輪迴親。使兩個品種交配,從其子代選出帶有臺農67號日長鈍感特性的,再度與越光交配,其子代同樣再選擇帶有臺農67號日長鈍感特性的再與越光交配,重複進行3~4次的回交,可以把日長鈍感特性轉移到越光。如此,後代的遺傳背景會越來越接近越光品種,但仍然保有臺灣本土品種的日長鈍感特性。

但傳統回交育種法是以子代的外表形態表現,如以植株高低、成熟期早晚等做為選拔的依據,容易受到環境的影響,造成無法精準選拔帶有日長鈍感特性的後代,因而選拔效率低落。

為了提高回交子代的選拔效率,把臺農67號日長鈍感基因當作DNA分子標誌,在每一次篩選子代時,選擇帶有臺農67號日長鈍感基因,且其他背景與越光相近的子代,來進行下一次的回交。如此不但可以取代田間冗長費工的形態選拔,還可以在不受栽培氣候環境的影響下,精準地把臺農67號日長鈍感基因導入越光,大幅提升選拔的效率,這樣的育種技術稱為分子標誌輔助選種。「臺南16號」就是我國第1個利用這技術選拔出來的品種,除了少數幾個日長鈍感基因來自臺農67號外,其他的遺傳背景幾乎與越光沒有差別。

臺南16號產穩質優

臺南16號的遺傳背景與越光相似度約95 %,只有抽穗期較越光延遲,一期作延遲約13.3天,二期作延遲約20.4天,與臺灣本土栽培品種相近,可稱為越光抽穗期近似同源系,比越光更適合在臺灣氣候環境下栽培。

這品種的米粒外觀晶瑩剔透,透明度高,白堊質粒甚少,品質與越光相近;米飯口感軟而黏,富彈性與光澤,比越光優異。此外,因抽穗期延遲導致生育時間增加的關係,產量比在臺灣氣候環境下種的越光增加30 % 以上,已經明顯改善越光極早熟、低產量等缺點,堪稱是臺灣版的越光米品種。
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