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自己的和牛自己養!「源興牛」是怎麼培育的呢?

活躍星系核_96
・2020/08/04 ・3235字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 531 ・七年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 文、照片/中央畜產會企劃組 王淑瑛、陳雨馨
  • 本文轉載自財團法人中央畜產會畜產報導月刊 2019 年 4 月第 224 期,原文標題為《隱藏的大明星 新光兆豐農場的源興牛》。由於採訪時間為2019年2月底,因此有部分數據可能與現況不完全相符。

在新光兆豐農場的一隅,約莫 4 公頃多的面積,飼養著一群乳牛和名氣響叮噹的「源興牛」。

105 年李登輝基金會買下放牧於擎天崗的 19 頭源興牛後,就將牛遷置新光兆豐農場,進行純種繁殖,並與農場原本的乳牛群進行雜交育種試驗。2019年 2 月底拜訪牛場時,已見數頭雜交一代小牛誕生,「原原種但馬牛」源興牛也相當適應了花蓮的氣候環境。李登輝基金會王燕軍秘書長對編號「101」的源興牛似乎特別有感情,稱牠為「第一代牛王」。養牛場並未開放觀光,就讓我們跟著王秘書長的腳步,認識隱身農場的牛明星,並期待臺灣新品種肉牛的誕生。

用擠乳收益  支援源興牛飼養與育種

養牛場主要分為兩個場域,一是乳牛區,一是肉牛區,乳牛原本屬於新光兆豐農場,有 300 多頭,李登輝基金會買下後,隨即更新牛群,包括淘汰低產乳牛、自澳洲進口 50 頭懷孕女牛等,以提高乳牛泌乳性能,也同步改善擠乳設備,確保生乳品質,所產生乳則仍舊交乳給統一公司。

不是要培育肉牛新品種嗎?為何購買乳牛和雜交?王燕軍秘書長表示,買乳牛這件事曾讓農委會官員一陣緊張,擔心這 2、3 百頭乳牛會被當成肉牛屠宰,影響國產鮮乳產銷平衡。王燕軍秘書長則是向農委會保證,不僅會持續經營乳業,而且要提升奶量,屆時奶量增加了,反而希望農委會確保有乳廠收購。

李登輝基金會養乳牛其實有兩大用意,一是要用擠乳收益來支援飼養肉牛,二是要「借腹生子」,以源興牛(人工取精)與乳牛(母)雜交,逐步培育適合臺灣的新品種肉牛,並形成肉牛產業鏈。王燕軍秘書長表示,乳牛體型大,但骨骼大、肉少、脂肪多;肉牛雖體型小,但骨骼也小,所以取肉率反而高。源興牛與乳牛雜交,就是希望培育出具兩者優勢:體型大、骨骼小、取肉率高、耐濕熱氣候,且具黑毛種和牛外觀性狀的新品種肉牛。

王秘書長對場內雜交一代小牛的性狀表現是滿意的,小牛外觀全部為黑毛,出生體重最輕者也有 36.4 公斤,難產死亡的一頭則重 40 公斤。這些具 50% 源興牛血統的雜交一代小牛採公、母分開飼養,公牛將選留遺傳性狀優良者作為種牛,其餘作為肉牛飼養,種公牛與母牛未來將會再回交源興牛,並測試不同遺傳比例雜交後代的肉質、飼料效率,找出最有利臺灣的肉牛新品種及飼養模式。

雜交育種小牛,新品種肉牛未來的希望。

王燕軍秘書長表示,源興牛人工取精、精液品質與授精技術確立後,雜交牛因會不斷誕生,當時預計至2019年底,牛隻總頭數就會超過牧場登記的頭數 350 頭,因此基金會當前要務是在附近另覓場地,移置源興牛,作為種原保存、研究和培育中心,並著手選種的工作;原原種但馬牛除在該中心活體保存外,未來還將進行冷凍胚胎等試驗,以提高族群量,無繁殖力的老牛則擬送回擎天崗,以安養天年。新光兆豐牛場現址先期會作為雜交牛的肥育基地,之後會回歸單純的乳牛場。

王秘書長強調:「我們不可能什麼都做!只能做到種牛的培育,至於繁殖、肥育和牛肉的生產,必須由其他人共同塑造一個完整的肉牛產業鏈。」基金會的目的,只是希望找出對養牛戶、對整個臺灣肉牛產業結構有幫助的牛種與飼養模式。

王燕軍秘書長:源興牛很乖。

種原認定 畜產試驗研究機構動起來

源興牛被國內乳業專家形容為「天上掉下來的禮物」,主因這群牛源自 1933 年日本引進臺灣的役用牛,因族群封閉,未與其他牛種雜交,經長時間近親交配、繁殖,產生「基因純化」的結果,日本專家鑑定為原原種但馬牛(和牛),臺灣大學也確認沒有白血病的基因。反觀日本,百年來均以各個和牛品種與乳牛雜交,選育經濟價值高的和牛品種,結果過度雜交,反而造成原始但馬牛基因「飄移」、不見了。正因如此,當王燕軍秘書長因緣際會找到這 19 頭牛,並知道鑑定結果時,如獲至寶,積極拜訪育種和飼養管理專家,期待發展出臺灣的新品種肉牛,而因源興牛早已在臺生根,比日本的但馬牛更適應臺灣濕熱的氣候。

根據畜牧法第 12 條第 1 項規定:「發現、育成或自國外引進新品種或新品系之種畜禽或種原者,應向中央主管機關申請登記,經審定核准登記後,始得推廣、銷售。」農委會畜產試驗所已安排召開「源興牛種原品種外表特徵標準之訂定」籌備會,未來如通過認定為種原,畜試所將協助進行保種,再通過農委會的命名登記審查,才能商業利用,推廣民間飼養。

每頭源興牛有編號、有紀錄。

適合臺灣的肉牛品種 何妨比一比

雖然對源興牛與其雜交後代的肉質有信心,王燕軍秘書長對於養牛戶直接採購國外肉牛品種(如安格斯牛)作為肉種牛繁殖,倒也樂觀其成,但他認為,每個國家都會把最優秀種原留在國內不放,日本對於和牛也是一樣,所以這些進口牛種的繁殖後代是否還是那麼優秀?源興牛雜交育種出來的臺灣新牛種能否突圍,成為肉牛產業飼養的主流?大家不妨比比看。

認識源興牛

源興牛是李登輝前總統買下放養於擎天崗的牛隻,原本目的是研究適合臺灣肉牛的飼料、品種,後經日本學者研究證實為日本原原種但馬牛後,李前總統便希望藉此培育「臺灣和牛」,提供好的肉牛品種供農民飼養,建構新的肉牛產業鏈。這批牛隻成功繁殖下一代後,就依李前總統於臺北三芝的故居──「源興居」,將之命名為源興牛。

因緣際會找到這批牛隻的是李登輝基金會王燕軍秘書長。王秘書長指出,文獻證實,1933 年日本引進臺灣 100 多頭但馬牛,主要作為耕牛;光復後,國民政府要標售這批牛,曾派駐臺北州第二牧場(擎天崗)、第三牧場(萬里馬槽)工作的黃姓(擎天崗牛)飼主的父親就出面買下,共 14 頭,與何姓同輩一同將牛趕至擎天崗飼養。

王秘書長輾轉得知擎天崗有日本來的牛後,就親自上擎天崗去看,他說「愈看愈不對」,這牛怎麼這麼小?於是拍照給日本學者看,對方也無法確定是日本和牛,但建議王秘書長,若決定要研究臺灣肉牛,未來就什麼牛都要買!於是王秘書長再上山,希望黃姓飼主售予 6 頭牛讓他研究。黃姓飼主考慮一天後,提議 19 頭全部賣給他,且依早期牛販的習慣,交錢的隔天,就要把牛載走。

據王秘書長轉述,黃姓飼主已經 80 幾歲高齡,當時又接連有颱風襲臺,無論上山趕牛、從山下扛豆漿店的豆餅餵牛,飼養、防疫種種工作都非常吃力,加上牛隻採自然放牧,小牛因淹水、天寒或被野犬攻擊的折損率高,飼養多年迄今,族群量就只有 19 頭而已,所以希望一次出清,且保證臺灣其他地方沒有該品種牛隻。

對於養牛門外漢而言,趕牛可絕不輕鬆。王秘書長費了好大的勁,一頭牛也趕不上車,因為「牛老大」一個轉身,就把王秘書長的手給甩開了;後來是由臺南麻豆來協助載牛的年輕司機,用電蚊拍輕輕拍打牛屁股,順利搞定,19 頭牛乖乖上車前往新家──位於花蓮縣的新光兆豐農場。

為何選在花蓮落腳?王秘書長曾隨同李前總統到日本石垣島參觀時發現,石垣島每月約可產出 900 頭小和牛賣至日本各地再進行肥育,顯示石垣島的氣候條件是適合和牛前期飼養的;而石垣島與花蓮緯度、距離均近,所以李登輝基金會選擇了花蓮,作為「臺灣和牛」的培育基地。

這 19 頭擎天崗牛後經日本學者確認為原原種但馬牛,據王秘書長表示,日本農業部門其實也是確認的,惟無法出具證明。換言之,日本 1933 年帶來臺灣的但馬牛,雖經歷 80 多年歲月的洗禮,其基因仍完好封存於臺灣,且更耐熱、耐濕。如果長時間與不同牛種雜交,或過度改良,隱藏性遺傳疾病可能會跑出來,和牛的優異肉質也可能不如以往。

  • 依維基百科的摘述,全球知名的神戶牛肉就是出產自日本兵庫縣的但馬牛肉(必須是兵庫縣內但馬牛血統進行持續交配的後代)。但馬牛是和牛的一種,其肉為日本料理中的珍饈,具有美味、肥嫩以及外表所呈現出的大理石紋理等特性。
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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用蛋蛋喝可樂?腸道才是鼻子的延伸!——《人類與自然的秘密連結》
日出出版
・2021/07/31 ・2725字 ・閱讀時間約 5 分鐘

  • 作者 / 彼得.渥雷本
  • 譯者 / 王榮輝

我們覺得美味的東西,像是成熟的漿果與堅果,通常都是供不應求,一年之中最多只出產幾個星期。

森林的原味,怎麼就變調了

森林的味道主要就是酸味、苦味,以及介於兩者之間的細微變體。春天的嫩芽新葉起初嘗起來就酸酸的,之後還會變得又酸又苦。樹皮下有透明的形成層,用小刀就能將其剝落,形成層的營養非常豐富,含有糖分與其他碳水化合物,味道有點像紅蘿蔔,但除此之外都是苦味;森林中的食物普遍如此。

在遙遠的過去,祖先大多數的飲食嘗起來與今日截然不同。如同我們的生活環境,人類的飲食也經歷了某種演化。只有獲得顧客青睞的東西,才能持續擺在商店架上賣,所以生產者會千方百計以最能引誘味蕾的方式去調整自家的產品。他們的方法愈來愈複雜,也愈來愈準確;這也是為什麼我們很難抗拒某些食物的原因之一。糖、鹽、脂肪,所有的這一切都藉由增味劑加強,所攝取的食物已超過了人體的需求。於是乎,我們日益遺忘天然或未經加工食物的滋味。就連蔬果也因為育種,朝著類似的方向改變——愈來愈甜,苦味則愈降愈低。相較於大自然的有滋有味,我們或多或少像在吃著某種單調的雜燴,唯有某些味道特別苦或特別酸的異類能脫穎而出,例如咖啡或什錦酸菜(mixed pickles)。

人類各種感官功能與身體系統,與自然構成緊密相連的共生系統。去年的蛋蛋喝可樂迷因,讓大家發現我們能感知味道的,不只是舌頭品嘗到的、鼻子嗅聞到的。然而,我們味覺受器所品嘗到的其實不是大自然的原味,為什麼大自然的滋味會失真呢?
經育種後的蔬果,已失去原有的滋味。圖/Pexels

馬兒的味蕾數目竟是人類的 3.5 倍!

值得慶幸的是,我們的舌頭永遠無法被寵壞,抑或是讓舌頭上的味覺中樞——舌乳頭,完全麻木。一個舌乳頭含有一百個味蕾,每個味蕾又含有一百個味覺細胞;這些細胞不是很耐用,每十天就會被更新一次。因此,若在進食中造成某種損害,例如飲用過熱的飲料導致燙傷,舌頭會很快地自我修復。

在舌乳頭為數將近一百的情況下,人類具有將近一萬個味蕾。如果覺得這個數量很多,不妨去比較一下馬的舌頭:大約有三萬五千個味蕾。為何馬需要這麼多的味蕾?草場上生長種類數以百計的草和藥草,其中不乏有毒的草。此外,馬無法看到自己嘴唇正前方的東西,因為牠們又大又長的頭部擋住了視線。如果在進食時什麼也看不到,那就必須依靠自己的舌頭。為此,必須先將有疑慮的草放入口中,如果不是該吞下肚的草,就得再迅速吐出來。

馬很擅於做這樣的事情,我養的兩匹母馬就是這樣:如果藥草的味道不好,就會在咀嚼過程中被優雅地推向口腔邊緣,繼而通過嘴唇退回到曠野之中,觀察這個過程十分有趣。

馬兒擅長以味蕾來辨別此草是否可吞下肚。圖/Pexels

味覺感應器可不是只有舌頭才有喔!

說到舌頭,它其實並非人類唯一能藉以品嘗味道的部位。且讓我們先回過頭來看看鼻子。迄今為止,已知在食物中約有八千種可聞的揮發性物質。令人訝異的是,這類氣味多半在呼氣時才會被聞到,人類則有四分之三的味覺印象是基於鼻子的感知。想想感冒就知道了:這時食物的味道驟然變得索然無味,頓時失去了所有吃東西的享受。

人類有四分之三的味覺印象是基於鼻子的感知。圖/Pexels

因此,下回在森林中漫步時,除了透過觀察針葉與樹葉的形狀來探索樹種之間的差異,不妨咬咬看雲杉的樹枝,看看針葉裡究竟藏著哪些味道與香氣,想必會很有意義。

如同前面所說,我們對口腔裡味覺感應器的搜索尚未結束。從字面上來說,幾乎得走到「食物之旅」的盡頭,也就是進入腸道。如同腸道會一起嗅聞,其同樣也會一起品嘗,因為腸道中也有感應器,而且還是一般認為只會出現在鼻子裡的那種感應器。這些細胞不像我們的味覺,很容易受到甜味劑的蒙蔽。為小腸所感受的糖,通常會引發激素的釋放,並會對我們的意識發出「飽足」的信號。然而,甜味劑製品所能觸發的這類信號,卻遠遠弱了許多,於是身體就會要求更多的食物。因此,光是基於這個原因,倘若想減肥,攝取使用代糖的低卡製品並不會特別有效

聽說女人一生會吃下近 300 支口紅?!

現代的化妝品、洗潔劑、薰香蠟燭和諸如此類的其他製品,不僅充斥於我們的口鼻,也充斥於我們的腸道。可是,到底誰會把化妝品、洗潔劑和薰香蠟燭吃下肚?答案很簡單:我們根本不必吃下肚,它們就能透過皮膚或呼吸道進入腸道,甚至到達人體的所有其他角落。這可謂是一支名副其實的「無敵艦隊」,藏身於調味食品中侵襲受體。根據德國聯邦風險評估研究所(Bundesinstitut für Risikobewertung)的說法,在食品生產中使用的香精約有兩千七百種,且大多為人工製造。如果把這個數目拿來與自然界中的香精相比,似乎就顯得小巫見大巫;迄今為止,人們已在自然界中發現了將近一萬種的香精。然而,這種純粹的統計數字卻是騙人的。

化妝品、薰香蠟燭等會透過皮膚與呼吸道進入體內。圖/Pexels

事實上,在日常生活中,只有當中的極少數能觸及我們的感官。畢竟,我們所品嘗的並非世上所有的水果,多半就只是家鄉所出產的水果——至少在全球貿易盛行之前是如此。

如今,我們的腸道充斥著陌生的香精,數量多到令人髮指,這也可能會導致腸道時不時「抓狂」,或是引發各式各樣的疾病;如同前面所說的,根據不同的香精類型,腸道感知到香精後,會觸發某些分泌物的分泌與某些活動的變化。然而,這一切與森林有何關係呢?別著急,因為我們已經針對這個生態系統做好了準備,連同它的氣味與味道,應該都能與之和諧相處。相反地,人工添加物卻會給身體帶來不必要的負擔,這也就是為何,時不時走入森林,並且在森林裡待上一時半會兒,藉以緩解鼻子、嘴巴與腸道的負擔,絕對非常有益。畢竟,人體之所以如此形塑,完完全全是為了適應在森林中湧入感官的一切。如果還能來點低度加工、不含添加物的天然食物當點心,森林浴的效果絕對會加倍。

——本文摘自《人類與自然的秘密連結》,2021 年 6 月,日出出版
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你也討厭花椰菜,愛吃高麗菜?它們全都是一夥的啦!
拐瓜園長_96
・2021/06/07 ・3414字 ・閱讀時間約 7 分鐘

還記得小時候跟著媽媽去買菜,被問到今晚想吃什麼菜,常常只能望著架上一片綠意盎然但卻不知眾菜何名的心情,最熟悉、也最會分辨的青菜通常只有,白菜、高麗菜、花椰菜。

不曉得現在的小朋友們是否和當年的我一樣?

直到長大後多讀了一點書,這才驚覺——原來,白菜、高麗菜、花椰菜,竟然是親戚?!

風靡歐亞、愛冷的蔬菜大家族——蕓薹屬

這一家子不僅家大業大,還可說是一門忠烈,煎、煮、炒、炸、燉、烤、紅燒、生食、熱飲,無論東、西方料理都獻身無數,除了可以吃,還拿來榨油、劈砍、作拐杖,怪不得美國人為了感念這一家子的貢獻,還特地訂了一個「全國甘藍日」註1以資紀念。

這一大家族,有個文謅謅的名字——「蕓薹屬」(Brassicas)是也!

花椰菜也是蕓薹屬的一員。圖/Wikipedia

在自然狀況下,這家的成員都有類似的生命模式,通常這類植物都比較喜愛冷涼的生長環境,會在秋冬季時努力生長,直到春天來臨、氣溫回暖才開花結籽,由於這樣的生長模式會跨越人類的冬季至春季陪人類過年,所以也被稱為「二年生植物」(biennial plant)。

植物學家一直很想建立蕓薹屬家族的族譜,但最早的祖先實在難以考究,只知道大約是原生於歐洲及中東地帶,並在中國西北部、地中海地區及西歐溫帶地區獨立或共同演化成現在這樣子。

目前我們能夠確定的是,依照「染色體數目」來區分可以把蕓薹屬家族再分成三大分支,分別是:

  1. 白菜群,有 10 條染色體
  2. 甘藍群,有 8 條染色體
  3. 黑芥群,有 9 條染色體

其中的白菜群主要在亞洲地區演化,而甘藍群則主要在歐洲育成,並各自成為兩大洲人民重要的蔬菜來源。

英國的野生甘藍植物。圖/Wikipedia

油菜、泡菜、酸菜,大家都是好「白菜」

白菜群的祖先,就是「蕓薹」(Brassica rapa),至今在中東地區還找得到野生的蕓薹,很早就有人在種,原先是拿來吃,後來發現蕓薹的種子含油量高,只要經過簡單的擠壓就可以榨出油來,就有人開始專門種來榨油。

經過幾千年來人為的選擇,要吃葉子的就選葉子大又不苦的,就選出了今天的白菜,要拿來榨油的就選種子產量高油份又多的,變成了今日的油菜

無論是白菜或油菜,其實都是一個總稱而已。以白菜為例,白菜又可分成小白菜、大白菜、結球白菜、塌棵菜、京水菜,在亞洲各地都是很具代表性的蔬菜。

其中特別值得一提的是結球白菜,在中國的山東白菜做成酸菜酸香迷人、日本則做成漬白菜、德國酸白菜拿來配豬腳無人不知,在韓國被做成韓式泡菜被視為重要文化資產,我們實在不知道到底是誰先拿結球白菜來發酵的,但假如少了醃白菜,各國料理遜色得絕對不只三分啊!

蕓薹是白菜群的祖先,經由長期以來的人為選擇,就選出了這些常見的各種蔬菜。(蕓薹圖片取自維基百科,其他則由作者親自拍攝)

抓住歐洲人的胃!西方甘藍群好吃又好養

甘藍群的祖先呢,則是一種叫做「野生甘藍」(Brassica oleracea)的植物,現在也還能在地中海、英國及法國部分富含石灰質的海岸上見到。

這種植物生性耐鹽耐鹼耐貧瘠,長有厚厚的葉子和又粗又韌的根,使它可以在缺水又艱困的海岸生存。

雖然不太懂一開始拿它來吃的歐洲人在想什麼啦,但一樣經過人為選擇且歐洲人更具創意,根、莖、葉、花都有人用!

愛吃葉子的就選出了今日吃葉的羽衣甘藍、中國芥藍、高麗菜,葉子不好吃但好看的就選出葉牡丹拿來觀賞;吃莖的就選出球莖甘藍(大頭菜或稱苤蘭);崇尚美食的法國人則選出了花椰菜與青花菜註2

野生甘藍是甘藍群的祖先,經過人為選擇後產生了相當多樣的現代作物。(野生甘藍及高莖甘藍圖片取自維基百科,其他則由作者親自拍攝)

其中最有創意的非英國人莫屬了,英屬澤西島上的人們種有一種奇特的甘藍品種,它的莖長的又長又硬,最高紀錄據說可長到 5 公尺,至於它的用途呢,則是用來作拐杖的,也真是夠奇葩的了。

什麼叫做「野生」的甘藍?

順道一提,為什麼我們要叫這類植物的祖先叫做「野生」甘藍呢?野生、不野生,有什麼差別?

「野生」甘藍代表的是:它還沒有被人類馴化(domestication)!也就是說,野生甘藍的生長與生殖尚未被人類所支配、掌控。

那我們該怎麼判斷一種植物已經受到「馴化」?

在沒有人為干擾的情況下,野生甘藍需要傳播種子時,一旦它的種莢成熟後,種莢就會「自動裂開」,並將種子傳出去。

然而,當其後代漸漸被人類馴化之後,由於人類需要自己動手收穫種子來使用或種植,因此就會盡量挑選成熟之後「種莢不容易裂開」的植物。在植物育種學上,這個特徵會使用不脱粒性(non-shattering)來描述。

現代的蕓薹屬作物都是被人為馴化過的品種,為了方便採收,其種莢即使成熟也不容易開裂,使人類能夠大量搜集種子並加以繁殖,這是植物適應人為環境的結果。圖/作者提供

除此之外,被馴化的另一個指標是「對人類有用的特性越來越強化」,其中花椰菜就是其中一個極端的例子。

花椰菜能長出異常膨脹而大量的花原基,但其中大部分都無法正常分化成花朵,假如不考慮人類食用的功能,那麼這種特性完全就是浪、費、能、量,根本不可能在自然天擇環境下長期生存。

野生甘藍到底是何時被人類馴化?這仍是個未解之謎,但早在古希臘羅馬時代,就有人宣稱他家的甘藍不僅好吃、還有藥效,吃了可以減緩頭痛、解宿醉,因此可能早在羅馬時代,甘藍就已經是常見的盤中飧。 

黑芥群雜交後也是很好吃的!

至於黑芥群的祖先「黑芥」(Brassica nigra)就更少人認識了,至今仍然沒有人為了商業生產而種植。

從演化上來看,黑芥群與白菜、甘藍群的關係也要更遠一些,但黑芥與白菜雜交產生的芥菜卻是中國菜系裡不可少的一種食材,我實在很能想像客家菜裡少了酸菜、福菜、梅乾菜會是怎樣!

找出蕓薹屬錯綜複雜的關係:禹氏三角

我們現在能對蕓薹屬家族的關係稍微理出個頭緒,必須感謝韓國的現代農業之父——禹長春(Woo Jang-Choon, 1898-1959)。

透過對蕓苔屬植物染色體數目及形態分析的研究,禹長春提出一個理論:那就是在所有的蕓苔屬植物裡,凡是染色體數相同的都是同一個「種」,而其中二倍體的白菜群、甘藍群、黑芥群可以形成三個頂點,頂點兩端的物種分別雜交就產生了四倍體的芥菜、衣索比亞芥菜及現代的油菜。

禹氏三角模型是目前農學上,用來解釋蕓薹屬植物品種的演化及其相互親緣關係的主流理論。圖/取自維基百科並加註中文說明

後來我們將這個理論就稱為「禹氏三角」(The triangle of U),禹長春並在1935年成功使用野生甘藍與蕓薹雜交產生非常類似現代油菜的品種,重現了現代油菜的演化過程。

現代仍然有許多育種家使用這個理論培育新品種,例如日本就利用甘藍與小白菜雜交產生千寶菜,又用青花菜與芥蘭菜雜交產生青花筍,我們的臺南農業改良場在 2018 年也利用青江菜與耐熱的油菜雜交,推出較適應台灣夏季炎熱氣候的深綠色蔬菜品種。

看來芸薹屬家族的關係只可能更亂更複雜,但也讓人期待,未來一定會有更多奇妙又好吃的蔬菜會從這個家族中脫穎而出!

備註

  1. 美國的全國甘藍日訂於 2 月 17 日,訂定者未知。 
  2. 花椰菜與青花菜所食用的部分其實並不是花朵,花椰菜吃的是尚未分化完全的花原基,而青花菜又名西蘭花,吃的是尚未開花的花苞。

參考文獻

  1. 謝明憲、許涵鈞、王仕賢 2011 十字花科蕓薹屬蔬菜育種趨勢與生技應用概況 農業生技產 業季刊 25: 46-52。 
  2. Maggioni, L., Bothmer, R. von, Poulsen, G. & Branca, F. (2010). Origin and domestication of cole crops (Brassica oleracea L.): linguistic and literary considerations. Economic Botany, vol. 64 (2), pp. 109–123. 
  3. Jules, Janick (2009). Plant Breeding Reviews. 31. Wiley. p. 56. ISBN 978-0-470-38762-7.
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拐瓜園長_96
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一個在離島的離島自耕的小青農,種種自己喜歡的花、草及作物,思考自己覺得好玩的事,再試著寫成好玩的東西。

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CRISPR帶動新興精準育種:未來糧食市場將產生改變
社團法人台灣國際生命科學會_96
・2020/12/07 ・2638字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 614 ・十年級

  • 文/余祁暐 總監|台灣大學獸醫學系學士、淡江大學企業管理所碩士。現任台灣經濟研究院生物科技產業研究中心總監。曾任國立台灣大學轉譯農學『生技產業潛力及商機』課程、動植物農產業創新教學推動中心『跨領域人才培育課程』及生物資源暨農學院『農業科技創新與產業分析課程』講師,並為農業生技產業資訊網站負責人。

新興精準育種科技在近年崛起,提供研究人員和生產者更快且更精確的作物發展選擇,2020 年諾貝爾化學獎得主的得獎原因也與此有關:使用 CRISPR-Cas9 基因剪刀進行基因編輯,使其能夠抵抗環境災害,並且無殘留外來基因,更加安全無疑慮。台灣對於相關產物尚無管理法規及技術發展計畫,本期 ILSI Taiwan 專欄邀請台灣經濟研究院生物科技產業研究中心余祁暐總監,分享新興精準育種科技的優勢以及國際趨勢,以期讓更多人對此有所瞭解。

種苗為國際戰略物資,是糧食生產的根源與農業永續的基石,而種苗的育種改良更是提升其戰略價值的關鍵。育種科技在近年來基因體技術的發展下,跳脫過去耗時費力傳統模式,透過掌握本身基因功能進行精準育種,新作物育種時間可由 7 至 25 年縮短為 2 至 3 年,新興精準育種科技成為種苗產業發展驅動力,為經濟、社會、環境帶來諸多效益,從 2012 年開始,國際上已有相關成果與產品陸續上市。

以我國近六成消費者認為具政策參考價值國家的日本為例[1],日本政府係透過跨部會討論,凝聚共識並訂定管理作法,讓產學研界有明確依循,不會無所適從而錯失發展機會。

對於新興精準育種科技衍生產品,日本厚生労働省已於 2019 年 3 月公布對於基因編輯食品管理的相關規範,認定基因編輯衍生產品若不含外源基因則視為非基因改造,在日本毋須經過安全審查便可上市。

新興精準育種科技透過掌握本身基因功能進行精確育種。圖/Designed by Freepik

精準育種技術好處多, 提升效率又能滿足多元需求

依據經濟合作暨發展組織 (Organization for Economic Co-operation and Development,OECD) 報告1,新興精準育種科技(含基因編輯等)發展效益包括:

  1. 提升育種效率: 增加新品種開發效率代表可減少投入的資源與時間,並創造更高的研究價值,特別是對於多年生作物及動物的育種可產生更高的效益。專家指出應用基因編輯技術於作物將可使育種時間由 7 至 25 年縮短為 2 至 3 年,而對畜牧動物育種來說最多可縮短至一世代便可培育出所需品種。
新興精準育種科技發展效益具多個面向。圖/Designed by Freepik
  1. 增加農業生產力: 以增加產量、節省農務與資材的投入、抵抗病害、增加對極端氣候的耐受性,進一步增加農民收益,全球目前已應用基因編輯技術開發出許多提升生產力的成果,包括:
    • 提升產量:如提升光合作用效率以提升產量的玉米和黃豆,生長快速的豬、牛、羊、鯉魚,易養殖的鮪魚等。
    • 抵抗病害:如抵抗稻米三個重大病害之一的抗白葉枯病稻米 (Bacterial Blight Resistance Rice) ,抵抗造成小麥減產三成白粉病的抗白粉病小麥 (Powdery Mildew Resistant Wheat) ,抵抗豬生殖與呼吸綜合症 (Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome, PRRS) 的抗 PRRS 豬,減少歐美每年 25 億美元損失,及抵抗全球快速蔓延非洲豬瘟 (African Swine Fever) 的抗非洲豬瘟豬等。
    • 提升環境耐受度:如耐旱、耐寒、耐鹽、耐低氮的黃豆、小麥、稻米、玉米、棉花、油菜、甘蔗、番茄等。
    • 節省農務與資材的投入:如耐除草劑油菜、可用於提升飼料效率的高澱粉玉米葉莖等。
  2. 滿足多元需求: 迎合消費者及生產者的需求,開發各種新品種,包括:
    • 促進消費者健康:如穩定血壓與緩和緊張的高 GABA 番茄、保護動脈和抗氧化的高單元不飽和脂肪酸黃豆 (High-Oleic Low-Linolenic Soybean) 、低麩質小麥、減糖馬鈴薯、及降低油炸致癌疑慮的低丙烯醯胺(Acrylamide) 馬鈴薯等。
    • 增加儲架壽命並減少食物浪費:如抗褐化的蘋果、蘑菇,及馬鈴薯等。
    • 增加食品加工效能:如高支鏈澱粉玉米 (Waxy Corn) 可更容易生產食品穩定劑和增稠劑等。
    • 改善動物福祉:如無需去角的無角牛、減少熱量損失的豬。
    • 提升環保效益:如減少豬場磷排放污染的低植酸飼料玉米等。
    • 提升異種器官移植安全:減少免疫排斥的豬隻器官等。
  3. 促進生物多樣性: 不受一般遺傳機制限制,以更有效率的方式育成新品種,提升物種多樣性。
新興精準育種科技能夠提升育種效率,且滿足多元需求。圖/Designed by Freepik

國際調和管理法規促進發展, 我國應如何因應?

新興精準育種科技為種苗產業的殺手級應用,為經濟、社會、環境帶來諸多效益,以基因編輯技術來說,其精準誘發生物本身特定功能基因發生改變,技術及原理與傳統誘變育種相同,再加上操作容易、成本低廉、非屬基因改造(最終產品無外源基因),國際上已有許多研究單位與中小型企業爭相投入此領域。

新興精準育種科技將成為種苗產業應用主流,足以改變歷史及整個產業規則,進而創造出龐大的新市場,我國若再不積極掌握此機會,不但種苗產業將被淘汰,亦將逐漸喪失農林漁牧戰略物資自主權。

而面對許多新興精準育種科技創新研發成果陸續上市,在產品法規管理上,國際已逐漸凝聚共識。世界貿易組織 (World Trade Organization, WTO) 已有 14 個經濟體於 2018 年 12 月共同發表「國際精準生物技術農業應用的聲明」(包含我國主要農產品貿易國美國、阿根廷、巴西、澳洲、加拿大等),希望能夠透過農業新興技術於各經濟體間的法規調和與合作,進而促進產業發展。

在此種苗育種科技發展趨勢下,我國應制定國家層次發展戰略,支持新興精準育種科技的應用與所開發的產品,除能讓我國繼續維持熱帶/亞熱帶農業科技優勢以取得亞太市場的農業樞紐地位,亦可避免台灣種苗產業競爭力落後而被國際市場淘汰。

在此種苗育種科技發展趨勢下,我國應制定國家層次發展戰略。圖/Designed by Freepik

參考文獻

  1. OECD Conference on Genome Editing: Applications in Agriculture (2018).

註解

[1] 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心 107 年度新興生技食品消費者調查,高達 59.3% 消費者認為日本的管理規範具我國政策參考價值。

社團法人台灣國際生命科學會_96
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