*本文為「三聯生活周刊」原創內容
主筆｜袁越
阿拉比卡咖啡 （Coffea arabica） 是最流行的咖啡品種，占目前全世界咖啡產量的60%以上。這種咖啡豆風味獨特、品質優良，大都用來制作精品咖啡。但阿拉比卡咖啡樹對氣候的適應力很差，抵抗病蟲害的能力也很弱，只能生長在少數幾個特殊的地區，所以這種咖啡豆價格最高，是很多第三世界咖啡農民最主要的經濟來源。
要想在保持原有風味的基礎上提高阿拉比卡咖啡樹的抗逆性，首先必須了解這種咖啡樹的前進演化歷史。紐約州立大學水牛城分校 （University at Buffalo） 生物系教授維克多·艾伯特 （Victor Albert） 是研究咖啡前進演化史的專家，他和同事們收集了39個不同品種的阿拉比卡咖啡樹的DNA序列，甚至還包括「生物分類學之父」卡爾·林奈 （Carl Linnaeus） 當年用來定義這個物種的那棵阿拉比卡咖啡樹。之後，科學家們用最先進的遺傳演算法軟體對這些DNA序列進行了研究，畫出了迄今為止最為精細的阿拉比卡咖啡樹前進演化圖譜，搞清了目前全世界幾乎所有阿拉比卡咖啡品種之間的遺傳關系，相關論文發表在2024年4月15日出版的【自然·遺傳學】 （Nature Genetics） 雜誌上。
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根據這篇論文，最早的阿拉比卡咖啡樹來自卡尼弗拉咖啡樹 （Coffea canephora） 和歐基尼奧伊德斯咖啡樹 （Coffea eugenioides） 的雜交，時間大約在60萬年之前，說明這次雜交是自然發生的，沒有人為幹預的可能。這次雜交的地點是在衣索比亞，著名的東非大裂谷將這個國家一分為二。研究人員發現，今天絕大部份野生的阿拉比卡咖啡樹分布在大裂谷的西側，人工栽培的阿拉比卡咖啡樹則大都分布在大裂谷的東側，這和歷史文獻的記載相吻合。
根據歷史記載，最早開始種植咖啡的是生活在阿拉伯半島最南端的葉門人。他們於15世紀初從衣索比亞引進了第一批咖啡樹，開啟了人類喝咖啡的歷史。 1600年，一位名叫巴巴·布丹 （Baba Budan） 的印度僧侶從葉門帶走了7顆咖啡種子，並在印度種植成功。從此咖啡開始走向世界，逐漸成為今天很多上班族的續命飲料。
基因分析還顯示，阿拉比卡咖啡樹在其前進演化歷史中曾經出現過好幾次瓶頸期，族群數量大幅下降，導致今天的阿拉比卡咖啡品種的遺傳多樣性非常低，近乎自交系，這就是阿拉比卡咖啡品種的抗逆性如此之差的原因。 更糟糕的是，為了保持其原有的特殊風味，咖啡種植者一般不願意透過雜交來提高咖啡樹的抗逆性，而是喜歡一直續種同一個品種，這就進一步加劇了阿拉比卡咖啡樹抗逆性差的問題。
據統計，目前全球栽培阿拉比卡咖啡樹的有效族群數量 （指有能力繁殖下一代的個體數量） 僅為1萬〜5萬棵，稍微有點風吹草動，比如出現某種特別厲害的病蟲害，就會給咖啡產業帶來滅頂之災，甚至有可能導致整個阿拉比卡咖啡品系的滅絕。 事實上，一種咖啡葉銹病 （coffee leaf rust） 每年都會給咖啡產業帶來10億〜20億美元的經濟損失。
要想解決這個問題，最好的辦法就是透過雜交提高咖啡樹的抗逆性。 艾伯特教授發現，有一種品質很好，同時抗逆性也很強的東帝汶咖啡品種是由阿拉比卡咖啡樹和卡尼弗拉咖啡樹回交而成的，後者把兩個抗逆基因RPP8和CPR1重新帶了回來。因此，未來的咖啡育種專家們可以透過精確設計的雜交而把這兩個抗逆基因引入其他的阿拉比卡品種，從而在不改變風味的前提下提高新品種抵抗病蟲害的能力。
（本文選自【三聯生活周刊】2024年19期）
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