中研院發現水稻耐水關鍵 盼育出耐淹作物
2009/10/09 13:51 中央社
（中央社記者林思宇台北2009年10月9日電）水稻之所以為「水」稻，因為它在半淹水時長得最好，為何能如此原是謎。中央研究院現在解開謎底，發現水稻基因「蛋白激（酉每）」是關鍵，盼能育出各種耐淹水作物，減少災損。
中研院分子生物研究所特聘研究員余淑美實驗室，日前發表發現水稻耐淹水的關鍵基因論文，揭開數千年來所有穀類作物，只有水稻種子可在水中發芽及成長的秘密，登上國際專業期刊「科學訊息傳遞」（ScienceSignaling）。
余淑美今天在記者會中表示，全球80%的水稻田，利用半淹水的方式來生產養活全球半數人口的稻米，這篇論文發現水稻為何在半淹水情況下長得最好的原因，因此傳統稻農利用淹水方法去除雜草，可以減少人工及除草劑。
這項發現其實是意外的收穫，論文的第一作者李國維表示，原本要研究醣與能量的關係，要找出稻米在何種時候需要最多的能量，發現缺水的時候，稻米無法進行光合作用和呼吸作用，需要額外能量。
李國維表示，水稻基因蛋白激（酉每）（CIPK15）如果壞掉，稻米的耐淹程度降低，原因是水稻種子在淹水狀態下，將缺氧訊息傳遞到蛋白激（酉每），接著再調控細胞內具有監測能量多寡及感應逆境的多功能蛋白激（酉每），然後水稻種子內便會大量製造澱粉水解（酉每），將澱粉轉化成糖，同時大量製造酒精脫氫（酉每）產生出能量，使種子可以在水中發芽。
李國維表示，等到小苗生長到水面可以呼吸更多空氣後，根部以同樣原理製造碳水化合物及能量，而使植株可在半淹水稻田中生長。其他穀類作物例如大麥、小麥、玉米和雜草等並無這些能力，因此無法在水中發芽及生長，所以種稻可以用「淹水」方式來自然除草。
李國維表示，淹水是一個全球性的重大災害，通常導致作物缺氧而停止生長甚至死亡，因此造成嚴重的農業損失，未來可以利用這一原理研發出耐淹作物，種植在耐淹的地方，減少災損；也可以育出耐淹品種種子，以後就不需要「插秧」，而是用直播種子方式種稻，減少成本。