所在位置: 首页 > 学术交流

啤酒拍了拍糌粑:为什么你家的大麦没穿衣服?


2020年09月21日

炎炎仲夏之夜,您想到的消遣方式是什么?对大部分人来说,莫过于三五挚友,一盘毛豆花生烤串、几扎冰凉爽口的啤酒,分享彼此的喜怒哀愁。

啤酒和糌粑.jpg

(图片来自网络)

众所周知,啤酒是由大麦酿造的。早在1516年,巴伐利亚公爵威廉四世在英戈尔施塔特召开三级议会,以法律条文的形式宣布在该地区销售的啤酒中,除了大麦、啤酒花、酵母和水之外不可添加任何其他成分,即啤酒纯净法案。时过境迁,当今的啤酒中常常添加了大米、小麦、水果或其他调味料,但是大麦依然是啤酒酿造的主要原料。严格意义来说,此处说的大麦应该称为皮大麦,成熟后的种子与稃壳粘合不分离,在啤酒酿造过程中稃壳可以辅助糖汁的过滤。

皮大麦、青稞1.png

(图片由中国农业科学院大麦基因资源课题组提供)

啤酒,在生活中我们对它已经很熟悉,但您大概联想不到,它与藏族同胞的主食糌粑有关系。糌粑是我国藏族同胞的传统主食之一,简单来说由青稞炒熟磨面混合酥油茶制作而成,其中的青稞是青藏高原地区的主要粮食作物,也是大麦的一种。

大麦种子通常有带壳和不带壳之分,种子成熟后带壳的大麦称为皮大麦,不带壳的称为裸大麦。裸大麦在青藏高原地区又称为青稞,在江浙沪地区称元麦,在北方地区叫做米麦。由此可见,制作啤酒的皮大麦和制作糌粑的青稞都是大麦。差别好比我们黄种人和白种人的不同,只是遗传分化时间要短许多。这种关系最早可以追溯到近5000年前的新石器时代,大麦由起源地“新月沃土”传入我国,并逐步成为青藏高原高海拔地区的唯一农作物。由于不带壳的青稞更利于食品加工,受到藏族同胞喜爱而保留下来,又历经数千年的适应与选择,现产于青藏高原地区的青稞与江浙沪地区的元麦在一些功能成分,诸如葡聚糖、花青素、母育酚等方面,其含量有所不同。

那么,制作啤酒的皮大麦可否成为制作糌粑的青稞呢?答案是肯定的,一个基因的有无就决定了大麦皮裸的归属。

2008年,日本冈山大学遗传学家Shin Taketa教授破译了控制大麦皮裸性的基因NUD,当该基因丢失之后,大麦成熟后的种子稃壳可以自动脱落,从而形成不带壳的青稞。因此,育种家选育青稞品种则不需要NUD基因,而选育用于酿酒的皮大麦品种则需要保留该基因。

那么,相对于几千年的自然进化产生,如何让NUD基因快速丢失呢?基因编辑作为近年来快速发展起来的生物技术,采用该技术可以精准敲除皮大麦的NUD基因,产生不带壳的青稞。由此,一些高产优质且适应高原气候的皮大麦品种,通过基因编辑技术培育不带壳的青稞品种,使得品种选育周期由传统方法的8-10年缩短为2-4年,大大加速了育种进程。

皮大麦、青稞2.png

(图片来自Taketa et al.2008,由中国农业科学院大麦基因资源课题组整理)