救援糧食危機!邱園標本解碼茶葉 牛津發現稻米高產基因
氣候失調威脅全球糧食安全,為此,科學家展開「時空救援」。英國邱園的研究團隊從兩百年前的古老茶葉標本尋找耐旱基因,協助茶產業對抗極端旱澇;同時,牛津大學也發現水稻的關鍵基因開關,能在減少施肥的情況下增產24%。這項跨國科研合作,正利用歷史基因庫與創新育種,為農業轉型尋找永續解藥。
斯里蘭卡的雲霧山區,翠綠茶園不僅是當地的指標景致,更是國家出口經濟的支柱。然而隨著全球氣候失調,這份百年產業正面臨存續威脅。為了因應日益嚴峻的環境挑戰,一項結合歷史紀錄與生物科技的拯救行動正式展開,科學家們試圖從保存數百年的植物標本中找尋解答。
邱園研究員 卡里亞瓦桑:「我現在在做的研究,是建立從19世紀至今的時間序列,觀察茶樹在這段時間內的演變。」
珍藏於英國皇家植物園邱園的茶葉樣本,提供了豐富的遺傳與生化資料。研究人員透過比對這些古今樣本的基因組成,分析茶樹如何調整水分利用效率,藉以解碼植物適應氣候的策略。
邱園資深研究員 查特:「當時許多國家的氣候與現在相比非常不同。所以如果我們能將茶樹的基因資料與它過去經歷的氣候變化對照,就能看出這些茶葉是如何適應當地環境的。」
掌握這些生物資訊後,研究團隊進一步篩選出具備高度耐旱特質的品種,以克服降雨失調帶來的產量威脅。藉由鑑定特定的基因特徵,科學界計畫開發一套標準化種植指南,協助農民在水資源匱乏的環境下,穩定維持茶葉的產量與品質。
邱園研究員 卡里亞瓦桑:「如果我能找出這些茶葉品種並了解它們的特性,就能把它們推薦給育種專家和農民使用。」
這種從歷史基因庫中找尋未來的做法,為全球農業轉型提供了新思路。相關研究成果正準備推廣至印度與東非等主要產區,希望讓全球茶業在不穩定的氣候脈絡下,能透過科學選種具備更強的適應力。
知名茶企永續部門主管 阿夫沙爾:「我們發現,主要茶葉供應商那裡的降雨和氣溫變化越來越難以預測,所以他們現在必須投入更多資源,採取更能抵禦氣候變化的種植方式。」
不過,氣候變遷帶來的挑戰不只影響茶園,整個農業系統都在受考驗。於是,科學家也把研究重點拓展到全球主食稻米,希望找到穩定收成的解方。長期以來,稻米栽培高度依賴氮肥,使農民面臨生產成本與環境負擔的雙重壓力。因此,學術界的研究焦點逐漸從增加外部肥料投入,轉向提升作物內部的營養利用效率。
牛津大學研究員 紀哲:「氮肥的問題在於使用過量。所以,我們真正需要做的,是改良作物本身。」
研究團隊透過分析三千多個品種,成功定位了負責調控生長分配的關鍵基因。這項發現讓稻米即便在低氮肥的環境中,依然能精準引導養分流向,優先確保穀物發育。田間試驗數據顯示,經由這套基因技術優化的品種,收成最高可提升24%,且完全不涉及基因改造。
牛津大學研究員 紀哲:「當我們把名為WRINKLED1a的天然優良基因變體導入傳統和現代水稻品種後,成功顯著提升了稻子的生長表現。」
科研團隊目前正計畫將相關成果推廣至全球各大產米區,並著手研究類似的調節機制,是否同樣存在於小麥或玉米中。這種以科學手段輔助傳統育種的模式,正逐步導入世界各地的本土品種,試圖在穩定糧食供應與降低環境負荷之間,為人類餐桌與地球的永續找到平衡。