【農業技術】餵飽世界的樹薯革命

■樹薯塊莖富含碳水化合物,不過比較欠缺蛋白質,而且食用前必須先煮過、烤過或發酵等等烹調處理,否則就會在消化過程中產生有毒的氰化氫。雖然樹薯不是很理想的主食,非洲仍然有五億人需要靠它填飽肚子。

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國際研究團隊希望用這種充滿澱粉的塊根,幫助食物供給經常出狀況的國家。

作者|Marissa Fessenden
編譯|高英哲

樹薯又稱木薯或王蘭,是一種澱粉質的多年生塊莖植物,南美的人類在大約一萬年前開始種植;經過八個月的成長期之後,就能連著收成好幾年,而且新的塊莖長得又很快。褐色的樹薯其貌不揚,大家比較熟悉的,應該是樹薯磨成粉之後做成的「珍珠」(就是奶茶裡的那種啦);不過對於居住在熱帶地區的許多人來說,樹薯可不是什麼拿來烘培用的佐料,而是賴以為生的主食。樹薯塊莖富含碳水化合物,不過比較欠缺蛋白質,而且食用前必須先煮過、烤過或發酵等等烹調處理,否則就會在消化過程中產生有毒的氰化氫。雖然樹薯不是很理想的主食,非洲仍然有五億人需要靠它填飽肚子。

由於吃樹薯的大多居住在開發中國家,因此這種植物在過去並不像玉米、小麥跟稻米等主要作物一樣,得到不斷改良的培育研究。不過這幾十年來情況有點不太一樣了,中國跟泰國用樹薯製造高品質的澱粉,也有人認為樹薯或許能夠充當生質燃料。而且在氣候變遷的趨勢之下,比其他主要作物都耐旱,又能在較溫暖的環境中長得很好的樹薯,這幾年逐漸獲得科學家的關注,開始對其進行育種工作,希望能夠得到產量大增、營養更豐富、又能在各種環境條件下生長的新品種。

在研究樹薯培育的科學家中,巴西利亞大學遺傳學榮譽教授納吉布.納薩 (Nagib Nassar) 大概是最成功的一位,他小心地將常見的培育品種跟野生品種嫁接,再用合成植物生長荷爾蒙催長,結果得到一種表皮組織是培育種,內部組織是野生種的新品種。每一株傳統樹薯一年大概可以生產兩三公斤的可食用塊莖,納薩的新品種產量卻可以達到 14 公斤,而且除了長得特別大以外,又不會長得太奇怪。納薩繼續嘗試其他交叉育種的可能性,在今年一月跟他的研究生奈拉.波菲姆 (Nayra Bomfim) 共同發表論文。

哥倫比亞熱帶農業國際研究中心的赫南.塞巴洛司 (Hernan Ceballos) ,也在研究另一種長得比農夫頭還要高的新品種。這種「蘆筍樹薯」沒有分枝,葉子直接從莖上長出來,因此種植起來比能夠比傳統樹薯來得更緊密,從而增加產量。其他還有富含維生素A或蛋白質的新品種。

烏干達國家農作物資源研究中心的羅伯特.卡烏奇 (Robert Kawuki) ,則是想要找出能夠對威脅樹薯甚深的褐條病,具有抗性的品種的分子標記。這研究得要把田裡的樹薯一根根挖起來,記下它們的生長情形,然後再插回去;看起來最有希望抗病的植株會取其基因型,將資料輸進電腦模型,找出相關的抗病分子標記,從而決定要用哪些植株交叉配種。

這場樹薯革命才正要開始。比爾與美琳達·蓋茨基金會與英國國際發展部合作,在 2012 年撥款 2500 萬美元,成立一項叫做「下一代樹薯育種」 (NEXTGEN) 的跨國計畫,將奈及利亞、烏干達跟美國等國的育種計畫科學家結合起來,共同進行研究。有了這樣的跨國計畫資源挹注,科學家便可省下許多功夫,比方說利用計畫贊助的電腦模型,準確地預測出最有可能產生抗病性的育種組合,卡烏奇就可以在三五年內看到育種結果,而不必連著好幾個生長季忙得焦頭爛額。

到了2014年年底,預計將有 9,000 多名巴西農夫種植納薩的樹薯品種。科學家們對樹薯研究投入的心力,將會嘉惠數以百萬計的小農家庭,並且使數億人擺脫挨餓的陰霾。

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研究出處:A Cassava Revolution Could Feed the World’s Hungry

譯者:高英哲 科教中心特約寫手,從事科普文章編譯。
責任編輯:Kerina Huang

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