技術前瞻

    愛爾蘭都柏林大學學院研究團隊發現，大麻性別表現可能受到X染色體上一段特定DNA區域控制，該區域稱為Monoecy1，包含三個緊密連結的基因，可能共同影響雄性、雌性或雌雄共同株發育。研究也在啤酒花X染色體對應區域發現相同關鍵基因，顯示兩種植物可能共享性別決定機制，可作為作物育種與性別管理之參考。
 

植株性別影響作物利用

    大麻與啤酒花都是具經濟價值的作物，而植株性別會影響其農業利用與產量管理。對大麻而言，雌株通常用於生產CBD等大麻素；對啤酒花而言，只有雌株會產生釀造所需的花毬。因此，若能提前辨識並管理植株性別，將有助於提高育種效率、穩定產量並降低生產損失。

研究團隊如何定位性別基因區域

    愛爾蘭都柏林大學學院（University College Dublin, UCD）研究團隊與國際合作夥伴使用遺傳定位、基因組定序與基因表現分析，尋找控制性別表現的關鍵染色體區段。將證據聚焦於X 染色體上的一小段DNA區域，並確認其中有三個彼此緊密連結的基因，可能共同影響大麻雄性、雌性或雌雄同株的發育。透過比對DNA序列、基因表現模式與染色體位置，進一步檢視該區域是否也存在於啤酒花中。結果顯示，啤酒花X染色體對應區域也可找到相同關鍵基因，顯示這套性別決定相關基因區域可能在大麻與啤酒花兩種植物分化前即已存在。

X染色體在性別決定中的角色

    研究發現性別決定不一定由Y染色體主導；在大麻中，X染色體上的Monoecy1區域反而可能是控制雄性、雌性或雌雄同株發育的重要區域。研究也在啤酒花X染色體對應區域找到相同關鍵基因，顯示這套機制性別決定相關基因區域可能早在大麻與啤酒花分化前，即約2,800萬年前便已存在。

性別決定研究的農業應用範圍

    整體而言，此項研究的貢獻在於提供植物性別決定機制、作物育種與農業管理的基礎參考。若能更準確辨識或調控植株性別，育種者可望更穩定地生產用於大麻素或啤酒花毬產量的全雌性植株，或培育纖維用途所需的一致性雌雄同株材料，進而降低生產損失與管理成本。本研究成果已發表在《New Phytologist》期刊。


資料來源：農業科技-新脈動
https://agritech-foresight.atri.org.tw/article/contents/6286?Category=trend