一碗熱騰騰、香氣撲鼻的米飯承載著豐富的飲食傳統及農業歷史。香港中文大學(中大)與漁農自然護理署(漁護署)合作進行一項復育計劃,存護曾盛極一時的香港稻米品種。中大香港種子技術及教育中心利用最新的基因組分析技術及分子標記法,成功為兩個曾在香港新界出產的稻米品種「花腰仔」和「絲苗」製作能分辨真偽的「基因身分證」,希望將它們重新引入本地農田栽種。

「農業是歷史和文化的重要組成部分,我們的嶄新科技能鑑別香港傳統水稻,重塑這段被遺忘的歷史,傳承過去。」計劃負責人、中大卓敏生命科學教授暨農業生物技術國家重點實驗室(中大)主任林漢明教授認為,計劃有助提升香港農業水平和促進復耕,本地農民亦可重拾失傳已久的「花腰仔」和「絲苗」。

林漢明教授觀看顯微鏡下的稻米種子。

新界出產的本地稻米過去曾風光一時,不但出口到東南亞及美國,更傳說是上獻清朝皇族的貢品。在1950年代,香港擁有近9,500公頃的水稻田面積,稻米年產量達2萬噸。時至今日,香港只有約2.7公頃的農地種植水稻,以每人每月平均食用約3.3公斤米計算,幾乎全依賴進口,昔日豐盛的水稻業已成絕響。

環遊地球一周後回家 

隨著本地水稻業逐漸式微,香港的稻米種子輾轉落到其他地方。昔日負責儲存種子的農林處於1960年代為保育本地的稻米品種,曾將稻米種子交託予菲律賓的國際水稻研究所(國際種子銀行)作存護,當中包括「花腰仔」。其後,國際種子銀行又將它們轉交美國農業部 (USDA)。直至2019年,林教授與漁護署合作,成功將少量稻米種子越洋過海帶回香港留種培育。

「花腰仔」(左)穀殼的顏色較「絲苗」(右)深,是它的特色之一。

中大團隊利用生物訊息技術為「花腰仔」及「絲苗」種子進行基因組分析,發現它們經繁種後的基因組序列與原生品種高度一致,純合率達98%以上,未有受雜交污染,證明兩個品種在繁殖期間均能保持穩定的純度。

團隊利用DNA分子標記,製成「花腰仔」(上)及「絲苗」(下)的「基因身分證」,以助分辨品種真偽。
「花腰仔」(左)及「絲苗」(右)SNP 位點在每條染色體上的密度分布,構成它們在基因組中獨有的DNA序列。

團隊亦將遺傳密碼ATCG數據與全球超過3,000個水稻品種的基因組重測序數據作對比,尋找「花腰仔」及「絲苗」有別於其他水稻品種、獨特的DNA標記,繪製成兩種稻米的基因身分證作鑑別之用。

重現香港水稻真貌的過程中,林教授認為最難是尋回種子的過程和後續龐大的數據分析工作。中大香港種子技術的團隊與漁護署不但需分頭與多間國際種子銀行聯絡,尋找本地水稻種子的蹤跡。其後,他們更需從大量的基因數據及生物訊息中抽出種子獨有的分子標記,才能製作出兩個本土水稻品種的「基因身分證」。

2019年,漁護署從種子銀行取得昔日在香港廣受歡迎的四個稻米品種,包括「花腰仔」、「絲苗」、「齊眉」及「白殼齊眉」,並在其轄下大龍實驗農場的溫室進行栽種試驗。經多次溫室繁殖和培育後,再將繁育所得的自留種及種子銀行的原種交予香港種子技術及教育中心作基因定序,以測試自留種與原生品種的一致性。 

計劃成功的關鍵在於製作出香港稻米品種獨一無二的「基因身份證明」。如日後進行「花腰仔」真假鑑別時,只需對目標種子進行聚合酶連鎖反應(PCR)核酸檢測,區分出獨特的基因組序,再與「花腰仔」的基因身分證作對比,便能辨別它們的基因組序是否一致。

中大卓敏生命科學教授林漢明教授(左)及漁農自然護理署農業主任王敏維女士(右)。

待「花腰仔」在溫室生長和純度方面表現穩定後,漁護署計劃將純正的種子分發予本地農民嘗試栽種,或分派予其他機構作教育用途,並舉辦栽培講座及提供技術支援,鼓勵更多人栽種本地稻米品種,建立香港品牌。

林教授說:「香港土地資源有限,種植經認證的本土品牌稻米有助建立本地品牌,是香港農業的重要出路。大學的創新科研將本地品牌從農田帶到餐桌,得到的不只是一碗米飯,而是能向公眾宣傳公平貿易,連繫香港的文化和歷史。」