高粱具氣候潛力將在歐洲發揮關鍵作用可能性
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2025-11-28
傳統育種與現代基因工具（如CRISPR）因高粱天然抗基因轉化特性而效果有限。丹麥哥本哈根大學植物與環境科學系研究團隊與研究機構嘉士伯實驗室(Carlsberg Laboratory)、澳洲昆士蘭大學合作，透過建立大規模種子庫與高效篩選技術，期望加速解析高粱耐逆性與營養品質的基因基礎，並培育適用於歐洲與非洲等不同緯度的優化品種，以應對極端氣候下的糧食生產挑戰。
研究團隊田間試驗將接種內生真菌的大豆種子與未處理的對照組比較。研究測量土壤有機質含量、作物產量及碳流動路徑，並透過同位素追蹤技術分析碳在植物與土壤間的分配。採用「FIND-IT」技術，透過分組聚合酶連鎖反應（PCR）快速篩選龐大種子庫中的特定基因變異。團隊將15萬個高粱種子變異分組測試，縮小目標基因範圍，類似COVID-19檢測的群組篩檢邏輯。此方法突破傳統逐一檢測的限制，使研究效率提升數十倍。同時，澳洲昆士蘭大學負責在模擬乾旱與貧瘠土壤的環境中驗證品種表現。
研究發現證實高粱的多重抗逆性與特定基因群相關，例如耐旱性可能與根部滲透壓調節基因有關。初步篩選已識別數個候選基因，後續驗證顯示這些基因變異能顯著影響植株在乾旱下的存活率與產量。此外，重新評估了歐洲緯度的高粱種植潛力後，發現其營養成分（如無麩質、高纖維）適合開發植物性食品，而非洲品種則可進一步強化耐旱特性。
此項研究發表在2024年《Physiologia Plantarum》期刊，研究貢獻在於為高粱育種設立新標竿，解決長期阻礙其發展的技術障礙。透過開放種子庫與「FIND-IT」技術，全球研究人員能加速開發氣候智慧型高粱品種。這不僅提升歐洲糧食自給率，更為非洲乾旱區域提供穩定的作物選擇，直接支持聯合國永續發展目標（SDG 2消除飢餓）。此外，減少化肥依賴的潛力有助降低農業碳足跡，推動生態友善耕作。
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