問題與目標
水稻栽培種 (Oryza sativa) 是由東南亞的O. rufipogon和O. nivara兩個水稻品種馴化而來。而Oryza sativa水稻是熱帶河流流域和山谷理想的榖類作物，幾千年來水稻低地水稻一直是可持續和高產的耕作制度。然而，因每年季風的降雨量會使整條河流被淹滿，危害水稻最適合生長的環境。淹水會損害水稻每個生長階段，如在直播水稻田區域，播種後的強降雨會減少發芽率，並影響小苗的生長；在營養生長期間，水稻植株被淹沒超過4-7天，會導致作物死亡，且當這類型的降雨長達2週時會對稻田具有破壞性。另外，淹水損害的程度還會受強降雨後的高溫、混濁的水質及較低的太陽輻射等其他環境條件影響，而降低水稻被水淹沒後的調適能力。
這種類型的淹水影響亞洲約2000萬公頃的稻米種植面積（不包含中國）和非洲低地水稻生產的重要區域。稻田淹沒的受損程度很難準確估計，長期遭淹水危害稻田這問題，使農民面臨相當大的水稻種植風險，又大多數的氣候模型預測，氣候變遷會導致稻田淹水發生率增加，如原本不易發生淹水的巴基斯坦地區，水稻田也於2010年遭受破壞性淹水的危害。
採取的改善作為
國家水稻試驗研究所 (International Rice Research Institute, IRRI) 已於70年開始進行系統性耐淹水水稻品種鑑定的研究，將國際間數千個的水稻品種種植於淹水田區進行耐淹水品種篩選後，確定許多耐受性高的品種在淹水環境有超過75%的存活率，且大部分品種來自斯里蘭卡，其中一些斯里蘭卡品種已被廣泛用於進行耐淹水的雜交改良研究，如Goda Heenati、Kurkaruppan及Thavalu水稻品種。另外，IRRI還篩選出印度東部Orissa邦兩個淹水耐受性高的水稻品種FR13A和FR43B。FR13A和FR43B兩個品種分別是由農民純系傳統品種Dhalputtia和Bhetnasia篩選出，其中經幾個田區的試驗後，以FR13A有較強的耐淹水的特性。
並於90年利用DNA分子標誌技術分析耐淹水的遺傳基因表現，並從FR13A找出能控制耐淹水的基因片段SUB1，而具有SUB1基因片段的水稻品種被稱為「Sub1水稻品種」。直至2014年Sub1水稻品種的種植，在南亞就有500萬公頃的生產面積。
成效
由於SUB1是乙烯反應因子，其表達是受乙烯誘導。當作物浸泡於淹水中，會產生乙烯而誘導出這個基因。因為大多數植物在淹水環境會快速伸長葉片、葉鞘和節間，長時間的淹水會導致植物能量快速消耗而死亡；而SUB1基因反而會抑制植物的伸長，使植物在淹水後迅速恢復生長。
IRRI在南亞與東南亞進行Sub1水稻品種田間試驗，發現相較於親本，Sub1品種在淹水後有較高存活率與產量（圖1），在特定淹水試驗中，Sub1品種水稻可以獲得每公頃1至3.5噸以上的產量優勢，此外，水稻經淹水會出現開花和成熟延遲的現象，嚴重的話會延長至45天以上，但SUB1基因有可以縮短大約1至2週的開花和成熟延遲的優點，如2008年在印度Orissa邦的淹水試驗，抽穗後15天的淹水阻止非Sub1品種的開花，而Swarna-Sub1卻能在淹水後恢復開花，並有每公頃3.2噸的產量（圖2）。
此外，含由SUB1基因的Swarna-Sub1水稻品種還通過參與式品種選擇 (participatory varietal selection, PVS) 試驗，蒐集農民實際栽培於田間的相關資訊，包含當地物理條件和農民田間病蟲害管理方法，如印度西孟加拉邦Canningtown農民透過PVS投票選出最佳品種並將蒐集到數據回饋給研究人員（圖3）。
圖1 2009年試驗於IRRI乾季 (dry seasons, DS) 和濕季 (wet seasons, WS) 含有6對Sub1水稻品系平均的 (A) 存活率 (B) 穀粒產量，每季三重複。將21日齡幼苗浸於田間中15天 (DS) 和14天 (WS) ，並在浸泡後21天確定存活。垂直線條表示LSD，P <0.05（圖片來源：參考文獻）
圖2 印度大約1000公頃的稻田因淹水而被完全破壞，在Orissa邦Puri區Turianbando村Swarna-Sub1水稻田附近，部分田區被重新移植流行的Pooja水稻品種，但這品種卻不會開花，而Swarna-Sub1水稻品種雖被2.5公尺深的水淹沒10天，然其產量每公頃仍有4.0噸（圖片來源：參考文獻）
圖3 (A) 印度西孟加拉邦Canningtown農民透過參與式品種選擇 (participatory varietal selection, PVS) 投票選出最佳品種；(B) 農民提供試驗水稻品系/品種反饋給研究人員（圖片來源：參考文獻）
名詞解釋
氣候變遷風險評估: 使用有效的評估工具來了解氣候變遷對各個領域的中長期衝擊，並提出相對應的調適策略與行動，以減低氣候變遷帶來的風險。
案例類型：
結構和物理性選項- 工程技術或是現有構造物的強化、綜合技術研發
社會性選項- 社區災害知識的學習與交流、警戒資訊的研發與運用
制度性選項- 經濟、政策與法律層面的制度建立
參考文獻
Mackill, D.J., Ismail, A.M., Singh, U.S., Labios, R.V., & Paris, T.R. (2012). Development and rapid adoption of submergence-tolerant (Sub1) rice varieties. Advances in Agronomy, 115, 229-352.
參考網址
問題與目標
水稻栽培種 (Oryza sativa) 是由東南亞的O. rufipogon和O. nivara兩個水稻品種馴化而來。而Oryza sativa水稻是熱帶河流流域和山谷理想的榖類作物，幾千年來水稻低地水稻一直是可持續和高產的耕作制度。然而，因每年季風的降雨量會使整條河流被淹滿，危害水稻最適合生長的環境。淹水會損害水稻每個生長階段，如在直播水稻田區域，播種後的強降雨會減少發芽率，並影響小苗的生長；在營養生長期間，水稻植株被淹沒超過4-7天，會導致作物死亡，且當這類型的降雨長達2週時會對稻田具有破壞性。另外，淹水損害的程度還會受強降雨後的高溫、混濁的水質及較低的太陽輻射等其他環境條件影響，而降低水稻被水淹沒後的調適能力。
這種類型的淹水影響亞洲約2000萬公頃的稻米種植面積（不包含中國）和非洲低地水稻生產的重要區域。稻田淹沒的受損程度很難準確估計，長期遭淹水危害稻田這問題，使農民面臨相當大的水稻種植風險，又大多數的氣候模型預測，氣候變遷會導致稻田淹水發生率增加，如原本不易發生淹水的巴基斯坦地區，水稻田也於2010年遭受破壞性淹水的危害。
採取的改善作為
國家水稻試驗研究所 (International Rice Research Institute, IRRI) 已於70年開始進行系統性耐淹水水稻品種鑑定的研究，將國際間數千個的水稻品種種植於淹水田區進行耐淹水品種篩選後，確定許多耐受性高的品種在淹水環境有超過75%的存活率，且大部分品種來自斯里蘭卡，其中一些斯里蘭卡品種已被廣泛用於進行耐淹水的雜交改良研究，如Goda Heenati、Kurkaruppan及Thavalu水稻品種。另外，IRRI還篩選出印度東部Orissa邦兩個淹水耐受性高的水稻品種FR13A和FR43B。FR13A和FR43B兩個品種分別是由農民純系傳統品種Dhalputtia和Bhetnasia篩選出，其中經幾個田區的試驗後，以FR13A有較強的耐淹水的特性。
並於90年利用DNA分子標誌技術分析耐淹水的遺傳基因表現，並從FR13A找出能控制耐淹水的基因片段SUB1，而具有SUB1基因片段的水稻品種被稱為「Sub1水稻品種」。直至2014年Sub1水稻品種的種植，在南亞就有500萬公頃的生產面積。
成效
由於SUB1是乙烯反應因子，其表達是受乙烯誘導。當作物浸泡於淹水中，會產生乙烯而誘導出這個基因。因為大多數植物在淹水環境會快速伸長葉片、葉鞘和節間，長時間的淹水會導致植物能量快速消耗而死亡；而SUB1基因反而會抑制植物的伸長，使植物在淹水後迅速恢復生長。
IRRI在南亞與東南亞進行Sub1水稻品種田間試驗，發現相較於親本，Sub1品種在淹水後有較高存活率與產量（圖1），在特定淹水試驗中，Sub1品種水稻可以獲得每公頃1至3.5噸以上的產量優勢，此外，水稻經淹水會出現開花和成熟延遲的現象，嚴重的話會延長至45天以上，但SUB1基因有可以縮短大約1至2週的開花和成熟延遲的優點，如2008年在印度Orissa邦的淹水試驗，抽穗後15天的淹水阻止非Sub1品種的開花，而Swarna-Sub1卻能在淹水後恢復開花，並有每公頃3.2噸的產量（圖2）。
此外，含由SUB1基因的Swarna-Sub1水稻品種還通過參與式品種選擇 (participatory varietal selection, PVS) 試驗，蒐集農民實際栽培於田間的相關資訊，包含當地物理條件和農民田間病蟲害管理方法，如印度西孟加拉邦Canningtown農民透過PVS投票選出最佳品種並將蒐集到數據回饋給研究人員（圖3）。
圖1 2009年試驗於IRRI乾季 (dry seasons, DS) 和濕季 (wet seasons, WS) 含有6對Sub1水稻品系平均的 (A) 存活率 (B) 穀粒產量，每季三重複。將21日齡幼苗浸於田間中15天 (DS) 和14天 (WS) ，並在浸泡後21天確定存活。垂直線條表示LSD，P <0.05（圖片來源：參考文獻）
圖2 印度大約1000公頃的稻田因淹水而被完全破壞，在Orissa邦Puri區Turianbando村Swarna-Sub1水稻田附近，部分田區被重新移植流行的Pooja水稻品種，但這品種卻不會開花，而Swarna-Sub1水稻品種雖被2.5公尺深的水淹沒10天，然其產量每公頃仍有4.0噸（圖片來源：參考文獻）
圖3 (A) 印度西孟加拉邦Canningtown農民透過參與式品種選擇 (participatory varietal selection, PVS) 投票選出最佳品種；(B) 農民提供試驗水稻品系/品種反饋給研究人員（圖片來源：參考文獻）
名詞解釋
氣候變遷風險評估: 使用有效的評估工具來了解氣候變遷對各個領域的中長期衝擊，並提出相對應的調適策略與行動，以減低氣候變遷帶來的風險。
案例類型：
結構和物理性選項- 工程技術或是現有構造物的強化、綜合技術研發
社會性選項- 社區災害知識的學習與交流、警戒資訊的研發與運用
制度性選項- 經濟、政策與法律層面的制度建立
參考文獻
Mackill, D.J., Ismail, A.M., Singh, U.S., Labios, R.V., & Paris, T.R. (2012). Development and rapid adoption of submergence-tolerant (Sub1) rice varieties. Advances in Agronomy, 115, 229-352.
參考網址