〔記者簡惠茹／台北報導〕全球第一個同時提高水稻產量、又能抵抗逆境的新技術誕生，中研院士余淑美團隊發現關鍵分子機制，成功在田間實驗階段把水稻產量提高1.5倍，還可耐攝氏42度高溫。
中研院士余淑美團隊，研發出全球第一個可同時育成「抗逆境、高產量」水稻品種的新技術，跟一般水稻相比，田間種植的產量可提高1.5倍，水分需要量可望減少10到20%，還可耐高溫達攝氏42度，一般水稻則是喜歡攝氏32到35度左右的生長環境，研究今年10月登上美國國家科學院期刊加長版(PNAS, Plus)。
余淑美表示，人類面臨重大挑戰，糧食生產和人口增加速度不成比例，這會導致糧食缺口越來越大，估計2050年，全球人口會超過90億人，全球糧食還要再增加60%才足以因應，而水稻更是全球50%人口的糧食，因此研究如何增加水稻產量和抵抗逆境生長的技術相當重要。
余淑美從學生時代就持續在研究水稻，她表示，穀類種子發芽的時候，儲存的大量澱粉要分解成糖，提供幼苗生長需要，而分解植物澱粉最主要的酵素，就是α−澱粉水解酵素(α−Amy)，他會控制植物體內糖的產生和利用。
余淑美指出，這次研究是全球首次發現高糖及缺糖能開啟和關閉基因表現的分子機制，來維持植物體內糖濃度的平衡，機制是透過2個蛋白質因子MYBS1和MYBS2來調控α−Amy酵素的產生，缺糖的情況下，前者會進入細胞核，促進α−Amy酵素產生，反之在高糖的情況下，MYBS2則會進入細胞核，抑制α−Amy酵素生成。
余淑美進一步說明，植物缺糖的情況下，MYBS2蛋白質的第53個胺基酸被磷酸化，導致被送出細胞核，然後被一群GF14蛋白質抓住留在細胞質，使其無法再進入細胞核內與MYBS1競爭，因此可以促成α−Amy酵素產生。
此外，乾旱和高溫的逆境會抑制MYBS2，促使α−Amy酵素大量表現，進而顯著提高水稻生長速度、耐逆境能力和鼓粒產量，這也同時解開為什麼職務遭受環境逆境和病菌感染下，卻會大量產生α−Amy酵素的謎題，目的就是讓植物對逆境更有抵抗力。
這項技術可利用較易商品化的基因編輯技術來控制MYBS2和α−Amy酵素的表現，改良水稻和其他穀類品種，增加作物生長效率，足以耐各種逆境並維持高產量，而營養成分和口感則是將來田間實驗還要評估。
論文主要通訊作者為院士余淑美院士及共同合作的中央大學生命科學系教授陸重安，第一作者為中央大學剛獲得學位的陳逸詩博士，研究經費由中研院、科技部，及中興大學生技中心計畫共同支助。
