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106年5月(第299期)

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胡凱康 從基因解密臺灣米滋味


文/許鈺屏 攝影/丁宛臻、許鈺屏 圖片提供/胡凱康

  吃飯皇帝大!米飯是臺灣人的重要主食,我們感謝辛勤的農人揮汗照料田間的稻作,但其實在稻農背後,還有一群研發育種改良的幕後功臣。專家各司其職,費神地育出新品種、鑑定好品種,守護臺灣專屬的米飯風味。

  「讀書時,臺大農藝系就是我心目中的第一志願。」胡凱康侃侃而談對植物領域的興趣,引領他走入這一行,隨後也就讀碩士、出國留學,最後再回到臺大農藝系任職近30年。

  結果,胡凱康始終在「第一志願」耕耘,他投注青春、奉獻職涯,包含稻種純化作業、育種研究、判別市售米摻偽、鑑定米製品的食米含量等,這些攸關臺灣米糧品質的幕後工作,有胡凱康導入「分子標誌技術」,維護食米的產銷秩序。

  胡凱康回憶,學生時期學的仍是傳統育種方式,學習方向多為「統計學」,以數量遺傳的模型為基礎研究育種。然而,分子生物領域的發展勢不可擋,過往耗時費力的育種工作有了新契機,也讓胡凱康順勢投入。

機率再低也看得見,分子標誌加速育種腳步

  育種呼應作物的改良原理,集中想留下的性狀,才能育出符合期待的品種。但是,控制作物性狀的基因可能不只一個,再加上培育作物常受環境影響,傳統育種家得靠經驗,用行家的眼光挑選,耗時費力才育出新品種。

  相較於傳統育種等待作物長出後代,用肉眼觀察性狀,再挑選回交育種;分子標誌技術可提供育種前的分析追蹤。人們不必在田間守候,於實驗室內便可觀測基因體,從DNA找出其特殊性、某段基因的位置、該基因控制的性狀與控制的力量有多大等資料,並加以描述、做記號。之後,再搭配適當的統計方法,便可快速雜交出特定族群。

  「『分子標誌技術』是一種工具,幫助我們看見看不到的。」胡凱康形容,因為作物特性的表現容易受到環境干擾,過去的育種方式可說是「半矇著眼選」,但若導入分子標誌技術,便如同「看著選」,大大提高便利性。他舉例,臺灣環境不適合食味值優良的日本越光米生長,但臺灣曾首度透過此技術選拔,育出適應臺灣氣候,品質又近乎越光米的「臺南16號」。胡凱康補充,此技術不只運用於稻米,其他作物的育種工作也能因此事半功倍。

不只應用於育種,也能純化、鑑定品種

  除了育種,胡凱康還將分子標誌技術應用在純化品種。臺灣水稻採三級良種繁殖制度,在種作前先分為「原原種」、「原種」與「採種」三階段繁殖、挑選,確保送到稻農手中的稻種純正。然而,胡凱康指出,育種家在田間觀察高級世代時,許多植株已看不出差異,「但眼睛看見的一致不等於DNA的一致,若水稻種子一開始就不純,後續種植就會變得很複雜。」

  因此,他透過分子標誌技術找出原原種前的種子,即為有「育種家的種子」(breeder seed)之稱的基本種,讓後續釋放種子、育苗時,能排除種子不純的疑慮,從源頭掌控混雜的情形。同時,也能藉此維持三級良種繁殖制度的穩定發展。 此外,此技術還能鑑定食米品種與米加工品,胡凱康擔任「食米品種檢驗技術小組」召集人,督促驗證單位,導入技術提升檢驗的準確度,而能強化驗證品質以確保消費者的權益。

不會就要學,串聯各領域知識撐農業

  「農業科學是應用科學的領域,我們的工作不在於創造不存在的知識,而是整合既存的知識,解決現有的問題。」胡凱康回想一路走來,從統計基礎向外拓展視野,學習生物科技的分子標誌技術,再回歸農業領域解決問題。其工作原則仍是了解產業現況,並保持一顆彈性的心、多學習新事物,才能知道如何應對。

  他強調,「碰到問題不要說不會,不會就要去學。」串聯各領域的知識可激發新火花,就算學習並非為了立刻的用途,但結合學過的知識,可以培養全面性的眼光,做出綜合性的判斷。他常鼓勵學生學習,更何況電腦資訊發達的現代,知識技術流動幾無限制,「唯一受限制的是自己的想像力和努力程度。」

 「臺灣的稻米在農業、文化上,都是一個非常重要的產業。」胡凱康期許,這些年裡,各方努力的核心理念,便是希望撐住臺灣的稻米產業。隨著貿易自由化的壓力,胡凱康呼應政府曾提出的「三品農業」政策,即為品質、品種與品牌,盼提升農業的附加價值。

  臺灣有優秀的育種家依照環境育出最好品種,若能進一步了解品種特性,便可以掌握米的故事,而這些故事也將成為臺灣米的競爭基礎。胡凱康希望,「我們要發展稻米品種的檢驗技術,才能區別我們的品種和進口的品種,幫助稻米產業永遠留在這個地方。」


 


 


 

 


 


 


 

 

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