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| C. canephora的花。圖片來源：wiki |
我們每天喝掉22.5億杯咖啡，算起來大約3-4個人一天喝掉一杯；這麼多人喝咖啡，種植咖啡的面積自然不會太小。全球種植咖啡的面積有1100萬公畝。
最近，咖啡的基因體已經定序完成了。雖然用來定序的不是阿拉比卡咖啡（Coffea arabica，有44條染色體），而是Coffea canephora（C. canephora，22條染色體，又稱為C. robusta，約佔世界咖啡總產量的30%）；不過阿拉比卡咖啡是C. canephora與C. eugenioides的雜交種。
C. canephora咖啡的基因體由22條染色體構成，總大小是710 Mb。710 Mb有多大呢？想像整個咖啡的基因體印出來在我們面前，我們以一秒一字的速度來念，要念22年又6個多月才念得完。
分析的結果咖啡總共有25,574個產生蛋白質的基因，92個產生microRNA的基因。另外，整個基因體大約有一半是轉位子（transposable element）。
咖啡的基因體中，較特別的部分是，與抗病相關的基因（R基因）在演化上出現了串聯重複（tandem duplication）的現象；而合成酚醛類次級化合物（phenylpropanoids）的基因也變多了。這些基因包括合成類黃酮（isoflavone and flavnoids）的酵素、合成生物鹼（alkaloids）的酵素、合成單萜（monoterpene）的酵素、以及合成咖啡因（caffeine）的酵素等。
有沒有想過咖啡為何要合成咖啡因呢？其實咖啡合成咖啡因，主要是為了抗蟲（在葉片）以及抑制其他植物的種子發芽。居住在衣索比亞的人類，無意中發現了它有提神的效果，便開始採取它的果實。
生產咖啡因，對於咖啡的生存競爭能力顯然很重要。在基因體中，研究團隊看到有一個由23個基因構成的群集；與其他兩種會生產咖啡因的植物（茶 Camellia sinensis、可可 cacaoTheobroma cacao）有明顯的不同。
雖然許多植物在演化過程中，都出現了產生多倍體的現象（如小麥、玉米、甘藍菜、蕃茄等），但是咖啡並沒有出現多倍體，而只是選擇性的以串聯重複的方式，將部分的基因擴張，來提昇自己的競爭力。
筆者每每看到這些證據都會想：我們把植物用來趕蟲的「毒素」當作寶來吸（如香菸）、喝（如咖啡、茶），植物有知，一定會啞然失笑。當然，一個物質是藥或是毒，往往只是劑量的差別，最近也常常看到研究報告提到一天一杯咖啡是比較適當的？酗咖啡如筆者，近年來為了心臟跟神經的健康，也早已控制在一天一杯（之前最嚴重的時候是一天四杯），任何事物都是盡量控制在「中道」，比較適當，不是嗎？
參考文獻：
Victor A. Albert, Patrick Wincker, Philippe Lashermes,et. al., 2014. The coffee genome provides insight into the convergent evolution of caffeine biosynthesis. Science. 345（6201）； 1181-1184（因作者繁多，僅列出通信作者）
轉載自：老葉的植物王國 2014/09/03