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各校計畫成果

玉山學者格魯伊森姆教授-強化國際重要糧食作水稻與木薯的營養價值與產量

玉山學者 發布單位:國立中興大學 點閱次數:232
核定年度:111年(2022)/研究成果年度:111年(2022) /學術領域:生命科學及農學/學者名稱:格魯伊森姆

活動簡介

主要糧食作物在人們的飲食中占主導地位,是能量和營養的主要來源,需要營養豐富、產量高,才能為不斷增長的世界人口提供充足的糧食。稻米作為全球一半以上人口的重要糧食作物,提供20%的全球消耗熱量,但缺乏人體所必需的維生素和微量營養元素。 在水稻研究的主要目標在增加水稻胚乳中的鐵和鋅含量,及同時增加維生素 A 、維生素 B1 B6含量,都是對人類健康很重要的微量營養元素。經過多年的田間試驗,生物強化水稻品系的胚乳中的鐵和鋅含量提高,且農藝性狀正常,顯示其生物強化農藝特性在田間條件下穩定。同時將高營養性狀導入以稻米為主食的其他國家的水稻品種中。全球約有10 億人以木薯作為主要糧食,主要集中在熱帶地區。木薯的貯藏根富含澱粉,為主要的食用部位,但是其產量通常遠低於需求。Cassava Source-Sink (CASS)木薯供源積儲計畫由臺灣、瑞士、德國、美國、英國及奈及利亞的國際合作計畫,由比爾與美琳達蓋茲基因會贊助的。我們測試多種代謝工程策略中的光合作用效率,加強醣類從葉片到貯藏根的運輸之能力,以及促進醣類在貯藏根轉換成澱粉,以提升木薯的生物總量。

 

圖一、以不同策略改善水稻胚乳中微量營養素。以儲存鐵的FERRITIN蛋白為中心,結合不同酵素(FRD1, IRT1, NAS, NRAMP3)提升植物吸收與運送的效率。

 

 

 

圖二、CASS策略之簡圖,運用設計多基因載體,以改良木薯的新陳代謝與生理。致力於藉由改善葉片光合作用效率、加強醣類的運送能力,以及促進醣類在貯藏根轉換成澱粉,增加木薯的貯藏根與澱粉的產量。

 

 

 

圖三、Cassava Source-Sink (CASS)木薯供源積儲計畫於國立中興大學農業試驗農場進行田間試驗。

 

 

 

圖四、木薯供源積儲計畫於德國波恩年度會議討論未來計畫研究目標。

 

 

 

圖五、格魯伊森姆教授於中興大學薛富盛校長特刊中的介紹頁面。

 

 

成果影音