御谷（Pennisetum glaucum）是否能解决暖化造成的粮食问题？
御谷（珍珠粟）。
我们对御谷（珍珠粟，Pennisetum glaucum （L.） R. Br.）应该都相当陌生；虽然根据维基百科，御谷曾经在魏晋时传入中国，但似乎没有受到太多注意。不过同样被称为小米（millet）的黍（Panicum miliaceum L.）与粟（Stearia italica L.，foxtail millet）在中国都是重要的谷物，虽然在汉朝前后黍与粟逐渐被小麦与稻米取代，但直到明清仍是重要的救荒谷物。
发源于西非萨赫尔（Sahel）地区的御谷，与粟同为C4植物。不过由于御谷比粟更耐旱，可以在年雨量只有250毫米的地区开花结果；因此，目前全世界有九千万个农夫以种植御谷维生，种植面积达两千七百万公顷。虽然目前的资料看来御谷的产量极低（每公顷九百公斤），但部分的原因来自于它总是被种在雨量极少、其他谷类无法生长的地区的缘故。御谷蛋白质含量高（8-19%）、淀粉含量低、纤维含量高，铁、锌含量高于米、麦、玉米、高梁，从现代人注重养生的饮食角度看来，的确是很好的食物。
由于御谷耐旱、耐热，且在摄氏42度以上还能开花结果，在全球预估至少将增温摄氏2度的此刻，科学家们将眼光投向了它。透过许多实验室的通力合作，御谷的基因体终于在今年被定序完毕。
御谷的基因体大约是1.79千兆碱基对（1.79 Gb），共有38，579个基因。如同许多被驯化的谷物，御谷的基因体也有相当比例的重复性序列（77.2%），且如同其他作物，以LTR反转录转位子居多。与其他禾本科的作物比较，御谷的重复序列比例仅低于玉米（85%）；而同样被称为小米的粟只有61%为重复序列。
以御谷的预测蛋白质序列与十种目前已完成定序之作物（阿拉伯芥、二穗短柄草、香蕉、大麦、粟、玉米、稻米、高梁、大豆、面包小麦）进行比对分析后，如同预料的，御谷与粟之间的亲缘最近（74.16%）、而与阿拉伯芥最远（61.88%）。分析御谷的基因发现，与角质（cutin）、木栓质（suberin）、蜡合成的相关基因组都有明显的扩充；这是否就是御谷之所以特别耐旱的原因呢？过去的研究发现，可以合成更多角质的阿拉伯芥的确会变得比较耐旱，而蜡质合成减少的稻米对干旱的耐受度下降，因此由御谷的基因分析而推论这些基因的扩充应是它耐旱能力的来源，也属合理。除此之外，关于合成脂肪以及运输大分子的基因，在御谷的基因体内也有明显的扩充；这是否也与耐热/耐旱有关，也有待进一步的证实。除此之外，御谷基因体的GC比（47.9%）也高于粟（46.1%）、高梁（44.5%）、大麦（44.4%）与稻米（43.5%），GC比高也指向这个植物对高温更有耐受性。由于鸟粪嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间有三个氢键，较腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）的两个氢键要高，因此高GC比可以让基因体在高温下的稳定性更好。过去的研究也发现，许多温泉中的微生物其基因体的GC比均高于一般微生物。
由于御谷不是自交作物，基因体的变异较稻米等自交作物要高，因此研究团队不只是定序一个品系，也同时定序了其他994个品系--963为驯化品系、31为野生品系。分析所有这些品系的基因体，进一步确认御谷应该是发源于西非。许多作物在驯化的过程中，都会出现所谓的“驯化症候群”，当然在基因体的分析上也可以看出来；那么御谷有没有“驯化症候群”呢？目前分析的结果，在基因体上的确有看到因驯化而降低基因多样性的区域：如受到生长素（auxin）诱发表现的PINOID。玉米的PINOID与花序的性状有关，但究竟御谷的PINOID是否有类似的功能、以及它为何受到人类驯化的影响，也需要进一步的研究才能厘清。
至于御谷的抗病基因呢？分析的结果，御谷大约有1%的基因为可能的抗病基因，在比例上与其他的作物差不多。由于御谷的抗病性似乎也不能说是特别好或不好，这些可能的抗病基因的功能也有待日后继续研究了。
由于过去御谷并没有受到太多重视，但考虑到全球暖化造成的升温问题，研究团队不但进行了基因体的分析，同时也尝试着将不同品系的御谷基因体序列在电脑中进行杂交的模拟测试，看能不能先找出一些可以提升它单位面积产量的杂交组合。这些组合当然可以在未来进行杂交育种时列为优先测试的组合，而在这次的基因体定序中，研究团队也开发了许多分子标记，让未来想进行御谷育种的研究团队们有更多的工具可以使用。
当然大家还是要努力控制升温的问题，但在眼前升温摄氏二度似已无法避免的时刻，台湾除了将现有农作物努力培育出耐热耐旱的品系之外，是否也可考虑引进原本就已经很耐热耐旱的御谷呢？
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