跳到主要內容

重新發現家傳品系菜豆的價值

各種不同品系的菜豆。圖片來源:HortScience.

在種子公司稱霸市場以前,各地的農民們透過自行育種、互相分享種子,有了許許多多不同品系的農作物。這些在種子公司出現以後,都被稱為家傳品系(heirloom),用來與商業品系區別開來。當然,身為全球五億人蛋白質重要來源的菜豆(敏豆,Phaseolus vulgaris L.)也不例外。

上圖這些五顏六色的種子,除了最下面右邊數過來的三個以外,都是家傳品系的菜豆;在當時,各地農民們經過試驗與比較,每個人都有自己的心頭好,但由於育種相關知識以及/或資本不足的緣故,許多家傳品系並非純品系,造成產量與品質不穩定。



等到種子公司開始有系統的培育新品系,由於這些新的品系產量高、性質穩定,農民們便紛紛改種這些商業品系了。

商業品系的盛行,使我們到了超市,看到的農產品都是一樣的。筆者在國外時,就不曾看過如上圖般五顏六色的菜豆。採用商業品系的好處是貨源、品質都穩定,壞處是我們的食物來源越趨單一化,而一旦有病蟲害發生時,由於僅種植少數品系,若這些品系對這次的病蟲害不具抵抗力的話,造成的損失一定慘重。

近年來,由於有機農業與自然農法興起,使民眾對於家傳品系的接受度大大提高,便也提高了農民種植家傳品系的意願。 由2008-2011年,光是明尼蘇達州,有機菜豆的種植面積就增加了三倍;而全國增加了一倍。人們渴望再度品嚐「小時候爺爺種的菜」,使得家傳品系的菜豆價格水漲船高。

但是,種植家傳品系是否真的可以在經濟上對農民有幫助呢?明尼蘇達大學的研究團隊,為了要了解這件事,針對這些家傳品系菜豆的單位面積產量與產量的穩定性進行研究。雖然過去針對菜豆也曾有零星的研究,但對於不用搭棚架的品系並未進行過。

研究團隊選取了十七種家傳品系,以及三種商業品系(上圖最下排右邊三種)進行比較。所有的品系都在六月一日到十日間種植,於九月下旬到十月初收穫。為了能更加貼近農民的實際需求,所有收穫的種子都在低溫(35℃)下烘乾一夜後,去除雜質與品質不良的種子後再進行稱重。

研究結果指出,雖然平均家傳品系的單位面積產量比種子公司品系少了大約四成,但有些品系的產量僅僅略少;例如左邊第二排最下面的品系 Peregion(PER),產量約為商業品系的87%。而另一種家傳品系 Jacob's Cattle Gold(JCG,左邊第一排最上面),雖然產量僅達到商業品系的63%,但以穩定性來說,卻是所有家傳品系中最穩定的。

當種植在適合的土地上,Peregion 與 Lina Sisco's Bird Egg (LS)的產量會明顯提高;而在不理想的種植環境中,則以商業品系 Lariat (LAR)與 OAC Rex(REX)表現得較理想。

整體看來,家傳品系在產量與穩定性均不如商業品系;不過研究團隊認為,由於家傳品系在市面上的售價較商業品系高出67%,因此仍然是值得農民嘗試的選擇。未來也可嘗試將家傳品系透過自交與選種,進一步挑選出性質更穩定的品種。

本文版權為台大科教中心所有,其他單位需經同意始可轉載)

參考文獻:

Seegarden et. al. HortScience 51(1):8-14, 2016.

留言

這個網誌中的熱門文章

關於蕃薯,你知道你吃的是什麼品種嗎?

蕃薯( Ipomoea batatas )從臺灣人的主食、轉變為副食、又轉變為飼料,最後在養生的風潮下,再度躍上餐桌,成為美食,可有人關心過,我們吃的蕃薯是什麼品種嗎? 圖片來源: 農委會 上面這張照片裡的蕃薯,中間的TN57與TN66,就是台農57號與台農66號,是臺灣最受歡迎的兩種蕃薯喔! 台農57號在1955年由嘉義農試分所將日治時代培育出的台農27號與南瑞苕種(Nancy hall)雜交育成。它黃皮黃肉,目前還是全臺灣產量最大的蕃薯。口感鬆軟,適合烤、煮食或製作薯條。主要產地在雲林、台南、高雄。適合在四~十月間種植。台農57號還曾經隨著農技團飄洋過海到史瓦濟蘭去,協助他們解決糧食問題呢! 至於台農66號呢,就是所謂的紅心蕃薯啦!台農66號是1975年也是由嘉義農試分所選出,1982年正式命名。它是目前栽植最普遍的食用紅肉番薯。在臺灣,幾乎全年皆可栽種,秋冬作五個月可收穫,春夏作四個月就可以收穫囉! 最右邊的台農73號,就是現在所謂的「芋仔蕃薯」啦!它是在1990年以台農62號(♂)x清水紫心(♀)雜交後,在2002年選拔出優良子代CYY90-C17,並於2007年正式命名。由於肉色為深紫色,所以得到「芋仔蕃薯」的暱稱。本品種富含cyanidin 及peonidin 等花青素,具抗氧化功用。 至於常吃的蕃薯葉,則是以桃園2號與台農71號為主,這兩種葉菜蕃薯都不用撕皮就可以直接煮來吃,而且莖葉不易倒伏,方便農民採收喔! 如果您愛吃的是蕃薯的加工食品,如蕃薯餅、蜜蕃薯、蕃薯酥,其實他們大多也是用台農57號與66號來加工的喔! 參考文獻: 蔡承豪、楊韻平。2004。臺灣蕃薯文化誌。貓頭鷹出版。 行政院農委會。 甘藷主題館 。

在太空站種蔬菜好像不太安全?

  羅曼生菜,萵苣的一種。圖片來源: 維基百科 美國致力於在太空站種蔬菜已經不是新聞了,之前他們還確認了太空站種出來的蔬菜與地表種出來的一樣營養。 這當然是好事,可是,最近的研究卻發現,在太空站種蔬菜,要非常小心! 發生了什麼事呢?原來,科學家發現,微重力狀況會讓萵苣(lettuce)的氣孔(stomata)更傾向於張開,而這使得萵苣更容易被病菌感染。 研究團隊如何製造微重力狀態呢?他們使用了一種稱為2-D旋轉儀(clinostat)的設備來模擬微重力環境。透過以每分鐘2圈(2 RPM)和每分鐘4圈(4 RPM)的速度旋轉萵苣,可以創造出類似於太空中微重力的條件。 為什麼這樣轉可以模擬微重力環境呢?原來,這種旋轉可以避免植物細胞內的平衡石(statoliths,一種參與重力感應的胞器,含有密度特別高的澱粉顆粒)停留在固定一處,從而模擬了缺乏重力的狀態。 接著,他們觀察植物在微重力狀況下的狀況。他們發現,在沒有病菌的狀況下,每分鐘2圈的速度會讓植物的氣孔開口變小,但每分鐘4圈的速度對氣孔的開閉沒有多大影響。 可是,如果同時有病菌存在時,不論是每分鐘2圈還是4圈,萵苣的氣孔都沒有辦法關得像有重力狀況一樣小。這會造成什麼影響呢? 研究團隊透過使用共聚焦顯微鏡對葉片組織進行堆疊影像分析,來觀察並量化模擬微重力條件下沙門氏菌的入侵深度。他們發現,在每分鐘4轉(4 RPM)條件下,與未旋轉的對照組相比,沙門氏菌的入侵更深,並且在植物內的菌群密度也更高。這意味著模擬微重力條件下的旋轉,不僅促進了沙門氏菌通過氣孔來入侵,也有利於這些病原體在植物組織內的生長和擴散。 這顯然是個壞消息,但是研究團隊並不氣餒,他們想知道,如果提供植物益菌,能不能讓植物提升防禦力呢? 於是他們加入了枯草桿菌(Bacillus subtilis)UD1022。UD1022是一種植物生長促進根圈細菌(PGPR),過去已知,它透過多種機制對植物有益,能促進生長、增強抗逆性、以及作為生物防治劑對抗病原體。研究團隊的觀察發現,UD1022也能夠限制氣孔張開的幅度,從而限制了沙門氏菌等病原體通過氣孔進入植物內部。 然而,研究團隊發現,在模擬微重力條件下,UD1022對氣孔開口的限制作用受到了強烈的抑制。在每分鐘4轉(4 RPM)的條件下,與未旋轉的對照組相比,UD1022處理的植物其氣孔開口寬度

發光矮牽牛(petunia)即將於美國上市

  圖片來源: Nature 在1986年,第一株發光植物--發光的煙草( Nicotiana tabacum )問世了。那時候,就聽到有人說,或許有一天,我們可以讓路樹發光,那樣就不需要路燈,可以省下許多電費。 聽起來很棒,不是嗎? 今天的新聞提到,由 Light Bio公司 製造的「螢火蟲矮牽牛」(Firefly Petunia)即將在美國上市。事實上,美國本土48州已經可以預購了。 從發光煙草到螢火蟲矮牽牛,這條路走了將近40年。 對Light Bio的CEO與共同創辦人Keith Wood來說,這尤其意義非凡,因為他就是當初做出發光煙草的人。 但是,螢火蟲矮牽牛與發光煙草,完全是兩回事。 當初的發光煙草,是植入普通東方螢火蟲( Photinus pyralis )的冷光素酶(luciferase)。螢光素酶需要接觸到它的受質「冷光素」(luciferin),將冷光素氧化後才會發出冷光。所以,這樣的發光機制意味著,你要提供它冷光素,才會看到光。如果真想要把它拿來當作路燈,是非常不實用的。 不過,冷光素酶在生物科技上的應用非常廣泛。它被拿來當作所謂的「報告基因」(reporter gene)使用。科學家只要把相關基因的啟動子(promoter)後面接上冷光素酶的基因,就可以定量該啟動子在特定狀況下的表現量。 但是,對於想要看植物在黑暗中自己熠熠發光的人們來說,冷光素酶顯然不是選擇。 後來有從維多利亞多管發光水母( Aequorea victoria )中分離出來的綠色螢光蛋白(GFP,green fluorescent protein)。綠色螢光蛋白不需要受質,但是它需要光的刺激:395 nm和475 nm分別是最大和次大的激發波長。所以,要它發光,要額外提供給它395 nm的光波。這也是為什麼,之前曾經引起一波熱潮的螢光魚,需要購買特殊的燈管。 自然界會發出冷光或螢光的,也並不只限於螢火蟲與水母。還有一大群蕈類,也會發出螢光。即將上市的螢火蟲矮牽牛,其實是植入了小皮傘科(Marasmiaceae)的 Neonothopanus nambi 的整條螢光途徑。這個基因需要咖啡酸(caffeic acid)作為受質,不過植物本來就會合成咖啡酸,所以不是什麼大問題。 2023年9月,美國農業部核准了螢火蟲矮牽牛上市。為了要通過審查,Light