二、蕎麥因其營養價值高與多元加工產品,受到消費者喜愛,近年來受到重視,加上少肥耐旱好種植的低投入栽培管理,臺灣本土蕎麥正興起,栽 培面積逐年增加。在臺灣的蕎麥可分為那兩種,分別詳述如何以育種增進產量。(20 分)
詳解 (共 2 筆)
在臺灣栽培的蕎麥主要可分為甜蕎(普通蕎麥,Fagopyrum esculentum)與苦蕎(韃靼蕎麥,Fagopyrum tataricum)兩種。兩者在交配系統、遺傳特性與採食部位之機能性成分上皆有顯著差異,因此在運用育種策略增進產量時,必須針對其不同的繁殖生物學特性採取相應的育種方法。
針對甜蕎的產量增進,育種的核心挑戰在於其屬於高度異花授粉且具備異型花柱(Heterostyly)的自交不親和植物。甜蕎植株分為長花柱短雄蕊與短花柱長雄蕊兩種類型,同型花之間無法正常受精,且高度依賴昆蟲媒介進行異花授粉,這導致其結實率通常較低且易受氣候環境干擾。若欲以育種手段提升甜蕎產量,首先可採用混合選擇法(Mass selection)或循環選擇法(Recurrent selection),在龐大的雜交族群中針對單株結實率、千粒重、多分枝及抗倒伏等產量相關性狀進行多代選擇,逐步累積促進結實與高產的加性優良基因。此外,利用分子標誌輔助選拔或誘變育種,篩選並培育出打破異型花柱限制的自交親和(Self-compatible)甜蕎品系,使其能進行自花授粉以擺脫對授粉昆蟲的依賴,是顯著提升甜蕎結實率與單位面積產量的關鍵突破途徑。同時,亦可透過多倍體育種培育同源四倍體甜蕎,利用其籽粒巨大化與千粒重增加的特性來促進產量表現。
針對苦蕎的產量增進,其遺傳特性則與甜蕎截然不同。苦蕎為同型花且屬於高度自花授粉植物,自交不親和性極低,籽粒中富含蘆丁(Rutin)等機能性黃酮類成分。由於苦蕎具備良好的自交遺傳穩定性,在育種上主要採用人工雜交育種法,選定具備高產、大粒、抗倒伏及高蘆丁含量之優良親本進行雜交。在獲得雜交後代後,結合系譜法或單粒傳法(SSD)進行株系選育與基因純化,重點淘汰落粒性高及生育期過長的個體,選拔出株型緊湊、單株穗數多且千粒重高的高產純系品種。另外,苦蕎在成熟期極易發生自然落粒而造成嚴重的產量損失,因此利用基因編輯或分子標誌輔助選拔,篩選並導入控制抗落粒性(Non-shattering)之關鍵基因,能有效減少田間採收損失,達成實質增產之目的。
綜合而言,臺灣蕎麥之產量育種策略,甜蕎應聚焦於克服自交不親和性以提高結實率與千粒重;苦蕎則應著重於優良親本之雜交組合配對,結合抗落粒與適應在地氣候之純系選育,藉此全面提升本土蕎麥之生產效益。