欢庆端午包粽趣 ― 奇妙的糯米基因

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粽子,又称“角黍”,而端午节包粽吃粽习俗最早的记载出现在西晋周处所撰写的《风土记》。周处即“周处除三害”的主角,而《风土记》则是目前最早记录端午、七夕等民宿节日之相关习俗的文献,其中也包含了两种用“黏米”制作粽子的方法。稻米可分为三种:带有黏性的糯稻 (如糯米);黏性居中的粳稻 (包含蓬莱米、寿司米);以及黏性不高的籼稻 (如泰国米、在来米)。文献中记载的黏米,应该就是指带有黏性的稻米 (糯米) 或小米 (黍子)。而决定黏性的因素,在于谷类内含淀粉的形式。

糯米的黏性为基因突变所赋予

稻米和谷类都会带有一种称为 GBSS (granule-bound starch synthase) 的淀粉合成酵素,是由 WAXY 基因所调控,主要功能是将葡萄糖分子相连形成一串串的直链淀粉。直链淀粉就有如圣诞树悬挂的彩带,其特征就是长而直,且淀粉串彼此之间少有连结,故直接吃的口感较为蓬松。直链淀粉煮后的特性是凝结而不易软烂,更会展现一种 Q 弹的韧性,在萝卜糕或米粉等直链淀粉做成的食材可充分感受到这种特性。

最早栽培的稻米都是内含直链淀粉为主,但在距今数千年前的东南亚,奇妙的事情发生了 ― 某株稻米的 WAXY 基因发生突变,导致 GBSS 酵素的功能下降,该种稻米合成的淀粉就以短而分支甚多的支链淀粉为主!支链淀粉煮后的特征就是黏结性甚强,因为支链之间容易交错连结,有吃过年糕、油饭、粉圆就应该能充分感受到那种黏度。不意外的,古人对于这种“黏感”也爱不释手,遂积极栽培 WAXY 基因发生突变的糯稻,甚至也积极筛选小米等其他谷类的 WAXY 基因突变种进行栽培。糯稻很快地从东南亚扩散到中国、韩国、和日本,在秦汉年间成为重要的主食,更被应用在制酒、制饼、和制糕。古人也利用糯米的黏度作为胶水和灰泥,其中糯米制的灰泥更是用在万里长城和各地城墙、宫殿、以及墓葬的砖石黏着剂,强度不亚于水泥。

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古人热爱 WAXY 基因突变稻种,现代人则兴趣缺缺

基因分析显示,WAXY 基因突变是糯稻和粳稻品种从东南亚扩散到周边地区的推手,而糯稻在各地被栽培后,也都迅速融入当地的文化和祭祀传统。各种糯稻品种也持续被开发并大量栽培:例如在北魏的《齐民要术》所记载之 24 种黄河流域稻种,就有 11 种属于糯稻;而后来太湖地区在糯稻栽培的鼎盛时期,更发展出 700 种独特的糯稻品种,其多样性相当惊人。

不过糯稻的品种与产量在 20 世纪后即快速下降,一方面是因为大家的主食转向比较容易大量栽培的粳稻,另一方面则是使用糯米灰浆的建筑锐减。现在除了糯稻的发源地 (在现今云南、缅甸、老挝、泰国、柬埔寨、越南一带) 仍以糯米为主食之外,其他地区顶多是在重要节日或祭典时才会制作糯米产品庆祝,例如新年吃年糕、冬至吃汤圆、端午吃粽子等等。在您今年端午节吃粽子时,不妨细细品味这项远古突变如何曾经让各种古民族和古文明为之疯狂,一起见证基因的奇妙!

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延伸阅读:植物与昆虫的万年基因战争,与日本料理有何关系

参考文献:
1. 探讨糯米基因起源的原始文献:
Olsen KM & Purugganan MD. Genetics 2002; 162:941-50.
2. 追踪WAXY基因突变在世界各地谷类的出现和扩散:
Meyer RS & Purugganan MD. Nat Rev Genet 2013; 14:840-52.

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