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與時俱進的蔬果育種
 
 


與時俱進的蔬果育種
▲與時俱進的蔬果育種

 

育種是對生物品種做培育、選拔,不管是對動物或植物,把人們想要的性狀挑出且保留下來,遺傳到下一代。農友種苗公司的李玠瑩說明了蔬果育種所需的知識與工作,並指出現在的育種者需要不斷學習新知與新技術,才能突破傳統育種速度較慢的挑戰,讓新品種的選拔與時俱進。

 

育種的實例

 

以肉雞為例,李玠瑩說明在1950年代,小雞在兩個月時可長成1公斤的成雞;1980年代,兩個月可長到2公斤;而到了2000年左右,成雞的重量約為4公斤。這麼大的改變,便是透過育種達成的。

 

又例如十字花科的植物,分別針對頂芽、側芽、莖部、花朵⋯⋯等不同部位做選拔,產生了甘藍、抱子甘藍、大頭菜、青花菜⋯⋯等等看起來很不一樣的蔬菜,但其實都是從十字花科植物育種而來。

 

作物育種的功能很多,包括增加產量、改良品質、增強適應性、對抗病蟲害與環境逆境、成熟時間的調整、耐貯運等。但是育種該如何進行呢?必須了解作物從播種到採收的生長特性、了解目標性狀的選拔方式、還需要了解目標性狀的遺傳特性,其中遺傳學研究可說是育種最重要的基礎。

 

一株作物表現在外的性狀,例如顏色、果實大小、甜度⋯⋯等等,都是遺傳物質與環境互相影響的結果。而育種即根據遺傳學理論進行,透過不斷的雜交,從產生的新一代中選拔出偏好的性狀,繼續雜交,最後產生我們想要的新性狀組合。掌握了遺傳學的基本原則、了解各個性狀的遺傳特性後,才能幫助育種學家評估某些目標性狀組合(例如又紅又甜的果實)是否容易達成。

 

傳統育種的實際過程,常用「自交」與「回交」來進行目標性狀的選育。自交的作用是在選拔固定的目標性狀,淘汰不要的性狀,只保留想要的性狀;持續不斷的自交選拔,可提高後代的一致性,稱為純化。

 

回交則用於目標性狀的導入。例如農人已經擁有產量豐富的優良品種,但不能抵抗某種疾病,於是育種者會找來具有抗病性的野生種,與優良種雜交,得到的子代會是兩者的混合,再與優良親回交,如此進行多次,最後希望將抗病性狀導入,得到不會感病的優良品種。

 

透過傳統育種方法,李玠瑩提到農友公司已經有許多成功育種的例子,其中不乏已成經典的知名品種,例如華寶大西瓜,果重12 ~ 17公斤,肉紅質脆,甜度高,是台灣現在一般常見的大西瓜品種。

 

又如聖女番茄,由於農友公司創辦人的構想,產出了剛好一口大小、甜度提升、薄皮、且能受小朋友喜歡的番茄,推出後廣受好評,現在「聖女番茄」已經成為這種小番茄類型的統稱。

 

生物技術協助蔬果育種

 

隨著時代變化,目前蔬果育種的困境與挑戰包括:相似品種過多,競爭激烈;氣候變化加劇,作物無法適應;病蟲害危害越趨嚴重。基本上,傳統育種十分耗時,通常要花十年以上才能得到令人滿意的新品種,但這樣的速度已經不及應付氣候變化或病蟲害。此時生物技術可帶來一些新展望。

 

例如,現在表型分析大致上都必須使用儀器分析,深入研究多基因遺傳性狀,累積優良性狀。新的細胞學技術開發,可以突破雜交的長久過程,一代之間就達成純化。另外,基因體學的研究與進步,有助於育種早期的選拔,在苗期就可以預測表現型,不用等到植株成熟,因此提升選拔的效率。

 

總結來說,傳統育種的速度較慢,栽培環境也愈趨困難,而透過生物技術則可提高效率。同時,現代育種家也必須融會遺傳學、基因體學、細胞生物學等多門知識,不斷學習,才能與時俱進,推出更符合需求的品種。

 
(本文由科技部補助「科學短講(Tech Talk)計畫」執行團隊整理)

 

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