多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase, PPO）廣泛存在於植物及真菌中，可催化酚類物質（phenolic substrates）氧化為醌類（quinones），進而聚合形成黑色素（melanin）。在植物中，PPO 的功能主要與褐變反應（browning reaction）及對抗病蟲害有關。前人研究顯示，水稻 PPO1 基因缺失可減緩白米在保存時的氧化黃變。

此外，PPO1 基因亦可用於栽培稻兩大亞種 Japonica（粳稻，蓬萊米）與 Indica（秈稻，在來米）的鑑定。先前研究指出，PPO1 基因在多數 Japonica 品種中缺失，並可透過 phenol 染色加以鑑定，顯示 PPO1 基因可能與水稻馴化過程具有關聯性。

本系黃明德老師及嘉義大學農藝系蔡元卿老師團隊分析了 2 個栽培種及 19 個野生稻基因組，發現 PPO1 基因在水稻的演化過程中曾經大量擴增（gene expansion），隨後又出現假基因化（pseudogenization）。此現象與現存稻屬（Oryza）分群高度相關，推論其可能與水稻棲息地的改變有關。

研究中亦發現 PPO1 缺失同樣存在於部分非洲栽培稻（O. glaberrima）中，顯示 PPO1 基因在栽培稻中確實較容易缺失，可能與人為栽培環境或選種壓力有關。該研究成果已發表於國際知名植物學期刊 Botanical Studies。

合作夥伴：國立嘉義大學農藝系蔡元卿老師實驗室 & 農業部農業試驗所李長沛博士

Yuan-Ching Tsai, Yi-Jing Chen, Sou-Yu Cheng, Charng-Pei Li and Ming-Der Huang. Birth and death evolution of polyphenol oxidase (PPO) gene family in Oryza species. Botanical Studies. 2026;67(1):4. Published 2026 Feb 5. DOI: https://doi.org/10.1186/s40529-026-00491-5