【豆類年專題】解讀小扁豆的基因體密碼

三種顏色的小扁豆(Photo credit: Justinc, CC BY-SA 2.0)
三種顏色的小扁豆(Photo credit: Justinc, CC BY-SA 2.0)

撰文|黃貞祥 

小扁豆是近年流行的健康食品,有人榜標食用小扁豆能甩肉減重。加拿大科學家領域的國際團隊最近完成了小扁豆基因體的定序工作。

小扁豆(Lens culinaris)又名兵豆、濱豆,屬一年生草本莢果,種子可作食用,每株約40公分(16英寸)高。小扁豆的顏色有黃色、紅橙色、綠色、棕色和黑色等。

小扁豆可能自陶器、新石器時代,就為近東一帶人們所食用。其蛋白質含量在蔬菜中排名第三,約有22-35%的蛋白質,也富含膳食纖維及葉酸,現已成為世界上很多國家的主要食品之一,特別是南亞次大陸(印度半島)。在歐洲和北美洲,小扁豆在去殼之後被用來做湯,經常和雞肉、豬肉、大米一起烹製。

加拿大是小扁豆的最大產國,印度居次。小扁豆適合在較乾燥的土地生長,因為是南亞和非洲小農常種植的作物之一。近年小扁豆被當作健康食品來推廣,因為小扁豆是低升糖食物,西方醫學家建議適合糖尿病、高血壓、心血管疾病患者食用,因此產量在過去半個世紀成長了五倍!

小扁豆有七對染色體,基因體大小為約4 Gb。加拿大薩克其萬大學的植物科學家Kirstin Bett等人,最近完成並公開了小扁豆的全基因體序列。這將有助植物科學家利用基因體學工具來改良小扁豆的品種以提高小扁豆產量或縮短生長時間。

加拿大薩克其萬省政府和產業界都資助了這項產、官、學的合作計畫。過去,農夫們一直都是用傳統選汰的方式來為小扁豆育種,不過主要針對單基因性狀做選汰,可是不易針對複雜的數量性狀,因為複雜性狀除了涉及的基因數較多,也很容易受環境影響。

可是利用基因體的資訊,可以設計出更可靠的標記來協助育種的進行。因此小扁豆的全基因體序列,除了能夠協助育種,也能讓遺傳學家瞭解複雜性狀的遺傳學基礎。

參考資料:
1. Shiv Kumar, Karthika Rajendran, Jitendra Kumar, Aladdin Hamwieh, and Michael Baum. Current knowledge in lentil genomics and its application for crop improvement. Front Plant Sci. 2015; 6: 78.
2. University of Saskatchewan. "International lentil genome sequencing effort underway." ScienceDaily. 11 January 2016.

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作者:黃貞祥 現任教於國立清華大學分子與細胞生物研究所暨生命科學系,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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