五穀雜糧

中國自古就認為「五穀雜糧」是最重要的作物。有哪五穀呢?有許多種說法流傳至今,但通常指的是「稻、黍、稷、麥、菽」。稻即稻米,黍和稷各是一種小米,麥指的是大麥或小麥,菽則是大豆。除了大豆之外,前四種都是禾本科植物。隨著時間的演進,糧食作物的供應也有了轉變,因為現在米和小麥的糧食比重明顯居大,所以已習慣性地將米、麥以外的糧食稱作雜糧,因此現在的五穀雜糧已泛指所有的糧食作物,包含日常接觸到的玉米、高梁、甚至花生、芝麻等。

臺灣的五穀雜糧

現在臺灣市面上已經可買到世界各地生產的五穀雜糧,尤其是特殊的栽培品系,這些不同品種風味的雜糧可提供不同風味及均衡的膳食營養,當然也可製油或當釀酒的原料。但仍有不少人堅持栽種屬於在地特有的作物,如紅寶石般的紅藜(2008年正名為「臺灣藜」),還有原住民的小米品系,耐旱且容易在惡劣的環境中生存,是原住民最神聖的作物;在南部地區少量栽培的油芒,營養價值高,即使非常貧瘠的土地也能生長,是所謂的饑荒作物。

稻米

稻或米,俗稱大米,是人類重要的糧食作物之一,目前總產量占世界糧食作物第二位,僅次於玉米。稻米在耕種及食用方面的歷史相當悠久,栽培起源於約西元前8000年中國大陸南方的珠江中游附近;另外,最近的分子研究也推估,稻米的馴化可能發生在8200至13500年前。台灣的稻米栽培已有超過3000年歷史,可能是原住民從印尼、菲律賓引入了爪哇稻;到了明朝,中國大陸東南有大量漢人移民台灣,也將中國的水稻品系引入台灣,以米粒較長、口感乾硬的秈稻(Oryza sativa var. indica)為主。日治時期,因為日本人不習慣秈米(日本人稱之為「在來米」,意思是台灣在地原本就有的米)的口感,故引進日本的粳稻(Oryza sativa var. japonica)品種,進行一系列的品種試驗及改良,成為現今能適應在台灣的獨特品系「蓬萊米」。

日本人引進秈稻是在19世紀末,但台灣氣候比日本炎熱,日本稻種引入台灣後,始終無法在平地大規模種植。1910年代來台的農業專家末永仁和磯永吉,歷經長達二十年的研究,在現今台北竹子湖區域,逐漸把日本稻種改良成適應台灣氣候的品系。1929年,末永仁進一步培育出能抗稻熱病的「台中65號」。現在台灣的稉稻品種,幾乎都是台中65號的後代。故後人稱末永仁為台灣的「蓬萊米之母」,磯永吉則被稱作台灣的「蓬萊米之父」。

早先台灣也有原生種的野生稻(Oryza rufipogon),也是現今稻米的原生種,但稻穗天生早掉落,且和栽培稻的血緣相近,可互相雜交。但在雜交後,會造成兩方的稻穗都容易早掉,產量大減;農民覺得很快掉光的稻穗就像是被鬼吃掉,所以稱之為「鬼稻」。1970年代之前,因為天然雜交後會讓食用稻穀質量變差,所以被人為清除,使得鬼稻幾近絕種,在保育觀念改變、了解了遺傳多樣性和有用基因的重要性之後,保種的概念讓鬼稻重新受到重視,並由專家重新復育。 

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蓬萊米

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位於台大農藝系的舊高等農林學校作業室

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鬼稻

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磯永吉博士

台南16號

現代研發稻米的方法,以臺南16號為例

很多人喜歡頂級的日本產「越光」米,日本料理店也常強調自家使用的就是這種米。但臺灣想種越光米卻不容易,因為越光米對日照時數敏感,水稻育種的前輩很久以前就想要改良,但是都沒有成功。

臺南區農業改良場和臺灣大學農藝學系的研究團隊,利用臺灣水稻品種的基因都有「光鈍感」的現象,比較後發現「臺農67號」這品種有三個開花基因和「越光」米不同,確認了「臺農67號」為光鈍感的相關基因。他們以「臺農67號」為父本,作為開花基因的貢獻親本,而日本越光品種為母本,以保留越光的優良米質。利用分子技術辨識基因型來快篩品系的方法,除保留「臺農67號」的三個開花基因,也選留「越光」的基因。為了增加更多越光的米質比例,子代需要回交「越光」品種,每一次回交就回復原先的1/2,經過4次回交再加上基因型快篩,選種的子代保有達95%以上「越光」的口感品質。

在經過田間栽培評估,於2012年由臺南區農業改良場申請品種命名為「臺南16號」,僅五年半時間即獲得了新的水稻品種,是臺灣第一個利用分子輔助選種技術、再以傳統育種技術育成,也是目前唯一以此種方式研發的品種。口感極佳的臺南16號,在2016年參加全國產地名米比賽榮獲冠軍。後來請專業農民契作,生產優質的「臺南16號」,商品名為「鹿鳴米」。 

臺南區農業改良場陳榮坤博士提供

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越光

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台南16號

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台農67號

食用大豆與野生的台灣大豆

食用大豆(Glycine max)最早是中國北方開始栽培,古代稱為菽,為五穀之一,已有三千年歷史。台灣也有一種食用大豆的近親--台灣大豆(Glycine max subsp. formosana),僅原生於台灣野地,台灣大豆的每個豆莢約可產出3枚種子,重量只有0.004公克,只有市售大豆重量的約百分之一。主要零星分佈在中部以北的低地,但是極度稀少,自日治光復後,長達半個世紀沒有新的野外採集紀錄,一度以為在野外消失了。一直到了2004年,臺灣電力公司在建造萬大水庫松林分廠時在廠區附近發現了台灣大豆,目前在南投萬大電廠裡有復育栽植。

台灣在60年代曾經發生大豆病蟲害,是靠引進外來種的品種改良挽救了大豆農業。台灣大豆雖無直接食用價值,但純正的本土基因,卻是對抗病蟲害或是解救未來疫病的最佳關鍵。 

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1.食用大豆種子
(Glycine max)
2.台灣大豆種子
(Glycine max subsp. formosana)

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食用大豆果莢
(Pods of Glycine max)


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台灣大豆果莢
(Pods of Glycine max subsp. formosana)

有種子的香蕉-台灣的原生種

台灣位於芭蕉屬植物歧異化中心外緣北端,台灣本島及一些離島也可以找得到野生種香蕉。其中以台灣芭蕉分布最廣,除本島外,蘭嶼、綠島、和龜山島也有分布,在台灣本島則大多分布於海拔1400公尺以下的山坡地。在花序尾端有紫紅色條紋的黃綠色雄花苞,果實則短短胖胖,成熟時飽滿呈現紫紅色。1917年日本植物分類學家早田文藏(Bunzō Hayata)最早將它命名為台灣芭蕉(Musa formosana),但最近被分類學家處理為阿寬蕉下的一個變種(M. itinerans var. formosana)。

噶瑪蘭芭蕉(M. itinerans var. kavalanensis)則是2011年所發表,和台灣芭蕉很相似,但是果實成熟期的果皮沒有紫紅色色澤。發現地在宜蘭牛鬥附近。

泰雅芭蕉(M. itinerans var. chiumei)於2015年發表,分布於桃園復興鄉與新北市土城交接附近。泰雅芭蕉花序軸較台灣芭蕉長,向上傾斜抽出花序,然後彎曲向下。

中華芭蕉(M. itinerans var. chinensis)廣泛分布於中國南部,但台灣則在最近10年才被紀錄,零星且少量分布在新竹北埔及嘉義梅山附近。

此外,還有一種極稀有的雅美芭蕉(M. yamiensis)分布於蘭嶼,它的特徵是地下部無明顯走莖、雄花苞下垂,苞片青綠色果實排列鬆散呈綠色,目前族群數量非常稀少,有滅絕的危機。 

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臺灣芭蕉

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噶瑪蘭芭蕉

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泰雅芭蕉

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中華芭蕉果串

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雅美芭蕉果串

香蕉為芭蕉科芭蕉屬(Musa)的大型草本植物,假莖厚而粗,由葉鞘覆疊而成;花序為直立或下垂的穗狀花序,軸上部的花束為雄性,下部的為雌性,中段有時會形成二性花,且可以結果。野生種香蕉的果實通常較短及細,可以產生黑硬而形狀不規則的種子。

圖說:野生種香蕉種子

香蕉植物起源於四至五千多萬年前的始新世(Eocene),地點位於現今的印度-緬甸北部地區,並在之後約一千萬年間演化成三個屬-芭蕉屬、象腿蕉屬(Ensete)及地湧金蓮屬(Musella)。

目前已知的野生香蕉約有70餘種,大致分為染色體數x=11的正蕉宗(Eumusa-Rhodochlamys)與染色體數x=10, 9, 7的美蕉宗(Callimusa-Australimusa-Ingentimusa)兩宗。正蕉宗當中起源於東南亞及南亞等地區的尖蕉(M. acuminata)和拔蕉(M. balbisiana)是大部份栽培種的原種。 

食用香蕉的緣起 

市售香蕉果肉的中軸附近有許多黑點,這些黑點正是發育不良的種子。尖蕉(Musa acuminata)和拔蕉(M. balbisiana)是大部份栽培種的原種,野生種具有種子。尖蕉分布範圍極廣,基因組以A表示,因此其遺傳組成為AA;拔蕉則分布於印度越過緬甸北部、泰國與印度中國南部及菲律賓等地,植株質地較硬,基因組以B表示,因此其遺傳組成為BB。

在演化的過程中,有些香蕉植物體發生了突變,不需經由授粉或其他刺激,直接結果但果實裡不再有明顯種子,這種特性稱為「單為結果」(parthenocarpy),也可稱為「單性結實」。香蕉的單為結果,主要為雌蕊的胚囊發育不完全或沾附於雌蕊柱頭上的花藥無法伸入花柱與胚珠結合。隨著人類傳播與選拔,這些無正常種子的品系,逐漸演化成現今各式各樣的栽培種,全球的香蕉已超過1000個品系。

目前主要的香蕉商業品種幾乎都是天然發生的,果肉中都沒有種子,且大部份是三倍體或二倍體種,皆起源於尖蕉(帶A基因組)或拔蕉(帶B基因組)。市面上最常見三倍體香蕉有北蕉(基因組是AAA)、芭蕉(ABB)、蘋果蕉(AAA)、粉蕉(ABB);而二倍體的香蕉則有蛋蕉(AA)、玫瑰蕉(AA)、美人蕉(AA)、皇后蕉(AA)等;三倍體香蕉植株與果實通常要比二倍體的香蕉還要來的大。臺灣香蕉之栽培大約開始於1731年,由彰化人從福建、廣東等地帶回中部種植,後來移至北部種植,所以栽培品種叫做「北蕉」。 

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拔蕉果實剖面(M. balbisiana)

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尖蕉果實剖面(M. acuminata)

蛋蕉

美人蕉

玫瑰蕉

皇后蕉

北蕉

蘋果蕉

芭蕉

粉蕉

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國 立自然科學博物館

展示地點
第一特展室

展示時間
108.01.30 - 108.10.20

定時導覽
11:00、14:00

© 國立自然科學博物館版權所有