2016年12月17日 星期六

台大磯永吉小屋參觀紀錄(Q and A)

◎關於磯永吉小屋網頁內容的問題
Q1史前遺址中,稻米為什麼會碳化?
A1通常種子埋在土裡,只會發芽或爛掉,一般環境下不太容易會碳化。目前科學家模擬的結果,種子大概都是經過焚燒,才會碳化。而種子被火燒,可能有兩種情況,一個是火耕,早期農耕的時候,會放火把田燒了之後,再重新開始耕作,所以在焚燒過程中種子就可能會被碳化。第二個可能是人們在廚房煮飯時,種子掉下去,因而被碳化。

Q2磯永吉小屋網頁中提到「臺中65號具高產、良質、抗稻熱病、適應性強、對日照鈍感」等優良特性,請問為什麼稻子要對日照鈍感呢?稻子要光合作用,不是需要光嗎?
A2植物是都需要光的,但是光不僅讓植物能光合作用,也會影響植物開花。台灣的日照長度跟日本的日照長度不一樣,所以如果同時間種,日本的品種在台灣差不多兩個月的時候,就會以為該是開花的時候了,結果大部分開出來的花都收不到種子,因為種子跟花都是沒有成熟的,也不會結稻穗。這就是光敏性,就是對光照敏感。台灣的蓬萊米品種基本上是沒有這種光週期的問題,因為台灣的蓬萊米品種臺中65,它的感光基因壞了,沒有作用,用擬人法的話,就是瞎了吧當初還不知道水稻有光週期,光週期的研究是在1930年代才被提出來,在這之前沒有人知道。人們很意外的發現這個品種很適合台灣,前年我們做研究才發現這個臺中65號沒帶有這個基因,是非常非常特殊的,所以從臺中65號以後,台灣的水稻完全不受光週期的影響。好處就是台灣的水稻是一年種兩期,即使不同季節光照和溫度改變。水稻都能順利的結穗,不像一般日本品種可能出現的光週期問題。

Q3稻子要如何進行雜交育種?如何進行純系分離?
A3水稻是自花授粉,在水稻的稻穗快要抽出來之前,會先把那個稻穗撥開,把水稻的稻榖剪掉三分之一左右,剪開之後用鑷子把雄蕊夾出來,如果很順利地處理好,沒有把雌蕊弄受傷的話,那就是處裡完成,等到它開花的時候,不會有雄蕊的花粉掉在雌蕊的上面。隔天早上,就能把要雜交的另一個品種的雄蕊撒在雌蕊上,這樣就完成雜交授粉。因為水稻的花很小,所以這些操作過程,失敗率很高。至於純系分離,動物大部分是異體受精,只有植物會出現自交,自交就是自己的花粉讓自己的雌蕊受精,連續自交的話會使品種越來越純。生物染色體都是成對的,基因是有顯性和隱性的區別,連續自交的結果就是裡面與異質結合的比例降低,裡面AAaa的結合比例會越來越高,這就是純系分離的基本概念。

Q4培育蓬萊米的過程中,曾經遇到什麼困難?
AA台灣的米基本上有兩種米,一個是蓬萊米,另一個就是在來米,蓬萊米是日本型稻米,在來米就是台灣原生品種。培育蓬萊米最主要的困難就是光週期,台灣的光對日本的稻米影響很大,再來的困難就是病蟲害,台灣的病蟲害和日本的完全不一樣,台灣屬於亞熱帶與熱帶氣候,病蟲害非常的多,日本種的稻米在台灣遇到病蟲害的問題比台灣原生種還要來的嚴重許多。另一個挑戰就是氣溫太高,溫帶型的稻種有時候遇到高溫,穗抽出來都是白的,之後也不會開花。

◎關於稻米的病蟲害問題
Q5稻子感染稻熱病會有什麼症狀?
A5稻熱病是稻子最主要的病害,當它被感染後會擴散的很快,整個稻田就像是被火燒過一樣乾枯,它會從葉子的前端開始枯黃,最後整個稻子爛掉倒下來。所以稻米感染稻熱病,就像被火燒過那樣恐怖。

Q6稻子為什麼會感染稻熱病?病原體是什麼?如何感染健康的稻子?
A6稻熱病的病原體主要是真菌。水稻的病有很多,最主要就是蟲害和病害,病害最主要的還有分真菌或病毒引起。水稻疾病大部分都是真菌性的,尤其稻熱病是最嚴重的,感染稻熱病的原因第一個是抗病性,第二個是環境,跟氣候有關,因為台灣的水稻栽培通常是用比較密集的方式去種植,種得很密集的情況下會有兩種狀況,第一個,它會通風不良,所以很容易長黴菌,就像人一直悶著腳可能會得香港腳。另外一個影響是施肥,過量的施肥非常容易得病。所以現在有機栽培或是自然農場,他們種植稻米時會把行株距拉大,比較不容易得病。

Q7為什麼有些稻子的品種不易感染稻熱病?和基因有關嗎?不同品種雜交是否能增加耐病性?
A7:水稻存在抗病基因,目前台灣的水稻品種,在新品種的改良上面,一定會注意到稻熱病的抗病性。針對單一的抗性去改良效果有限,所以通常是利用水平抗性,就是把好幾種抗性的品種混合到新的品種裡面。比如說今天出現病害,十棵大概就只有一棵會得病,可以延長這個品種抗病的時間,所以不是所有的品種都能抵抗全部疾病。而是可能這一株抗這種那一株抗那種,然後慢慢的把抗病性建立起來,就可以拉長使用的年限,所以目前對抗稻熱病除了用農藥以外效果也不好,只有在預防時有效主要是用改良的抗病性基因去預防感染,還有不同品種雜交可以增加抗病性。

Q8除了稻熱病以外,稻子還會感染什麼疾病?農民要如何預防稻子得病?
A8真菌、細菌,和病毒都會引起水稻疾病。預防的方法是合理化的施肥,不要施太肥,不然很容易得病,行株距也要加大。另外就是選擇品種。種苗在選的時候,育苗場都會先消毒,因為很多的病都是附在種子上面傳到下一代,所以在消毒過後這些病的機率就會少掉一大半。

Q9除了染病以外,稻子有什麼天敵?
A9葉蟬和飛蝨是最嚴重的,因為飛蝨類的除了叮咬以外,它還會傳染疾病。另外就是啃食性的昆蟲,像蛾的幼蟲。水稻後期最主要的挑戰就是鳥害,鳥害很難處理,因為有動保人士會注意有沒有人傷害鳥,所以處理方面也比較困難。有時農民會放沖天炮或大聲的聲響來嚇鳥。

◎關於日治時期稻米種植問題
Q10日治時期培育出的臺中65號種子是免費發放給農民栽種嗎?通常農民要如何取得種子呢?
A10:由於原地採種的種子會退化,種植的效果不佳。所以日治時期主要是由農會發放種子,例如竹子湖的原種田,會一穗穗人工採種,非常花人力,但比較不會損失種子。不過這並不是免費的。農會和農民是用交換的,農民必須用稻榖來換種子,例如蓬萊米是11.4,用1.4公斤的稻穀換1公斤的種子。在來米則是11.2。目前分工更細,農民通常是直接買秧苗來種。

Q11日治時期,種植稻米是否會使用農藥?如果有,農藥主要的功能是什麼?
A11:早期農藥很少,非常昂貴,很少用。例如用福馬林消毒種子,也能用攝氏5060度的水消毒,或是用硫酸銅和熟石灰調成的波爾多液,能防稻熱病。後期會用生汞水。一直到戰後農藥才用得比較多。

◎關於台灣現今稻米種植問題
Q12目前台灣種植的稻米,最普遍的是蓬萊米是臺中65號嗎?除此之外還有哪些品種呢?
A12台灣戰後也一直研發出新的水稻品種,已經超過100種。目前臺中65號應該已經很少人種。現在最常種的應該是台南11,產量高,口感普通。由於農會是秤斤論兩收購,農民會選擇產量高的品種。台梗9台南16是口感較佳,但產量不高。大家如果買得到,可以試試,應該不會失望。

Q13:科學家怎麼知道培育出的品種是我們想要的呢?
A13:傳統育種需要雜交育種,再逐漸選種,必須平均要將近十年才能培育出一個新品種。能從作物和種子的外觀確認特性。台南16號只花了將近5年就培育出來,由於科學家知道父系和母系方面的基因特徵,因此從秧苗中就開始DNA,檢查出新個體是否帶有人類期望的基因,從而縮短篩選的時間。

◎關於稻米品種
Q14:基改稻米和磯永吉小屋所展示的稻米品種改良,在環境影響及安全上有什麼不同的地方?

A14:台灣目前禁止基改稻米,沒有種植。基改作物能抗除草劑,如好年冬,或是抗病蟲害的基改,讓蟲吃了作物會死亡。因此基改作物可能存在除草劑農藥殘留,或是仍有人擔心抗蟲的成分對人體有影響,都存在安全上的疑慮。且基改作物可能有生態衝擊,自然界中的昆蟲或其他動植物可能會受到基改作物的影響。而傳統育種的方式主要是從自然存在的植株中是選擇特性,是已經和自然共存非常漫長的時間,並不是短時間內創造出來的,因此比較不會造成生態衝擊。 (文/黃琦 )

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