现在的粮食丢失了太多有价值的特征 需向其野生同类「取经」

  1999年,联合国根据世界人口发展的趋势,确定1999年10月12日为世界“60亿人口日”。面对日益庞大的人口压力,粮食安全保障是一个重大问题。

  在我们对主食(如稻米、玉米和小麦)的无数代的培养中,我们在不经意间丢失了这些作物的一些最有价值的特征。另外,现代作物很容易受到气候变化的影响。例如,现代作物易遭受严重的虫害,这造成了30%~40%的全球产量损失。现代作物的营养成分也在下降。追求高产的育种和强化栽培可能降低了营养素的浓度。现代作物可能比其祖先产生更多的粮食和果实,但其吸收或合成的营养素数量却不如其祖先。

  未来几个世纪的粮食需求被认为还会增加。为解决营养品质这一问题,科学家正从自然中获取帮助。数百万年对多变且极端环境的适应已使现代作物的野生近缘种具有丰富的遗传多样性。这些植物就像是一个巨大的“图书馆”,其中有价值的特征可以帮助提高现代作物质量和抗逆力。科学家正尝试通过杂交来赋予现代作物这些有价值的特征。

  野生番茄的栖息地非常广泛,并且无视虫害和土壤质量。科学家正在研究如何将这些特征转移至商业品种,以提高抗逆力。中国台湾的世界蔬菜中心(WorldVegetableCentre)的植物遗传学家PeterHanson和MohamedRakha正在利用野生番茄品种来创造新的番茄品种,以抵抗多种疾病和虫害。

  番茄种植耗费大量水资源——一种日益有限的资源。目前未被利用的水资源是苦咸水。沙特阿卜杜拉国王科技大学的植物生物学家希望将耐盐特征转移至商业品种。

  科学家还在努力改善番茄的营养特征。在2003年,Hanson及其同事发布了两个番茄品种,其含有的维生素A量是平均量的6倍。这一特征源于一个称为Beta的基因(该基因还使番茄呈橙黄色),该基因于1950年在野生番茄中被发现。Hanson希望该品种会在维生素A缺乏的国家(如孟加拉国)受到欢迎。该品种在前10年的需求并不大,Hanson认为,这是因为要说服人们接受橙色番茄还较为困难。他认为,关键的一点是创造消费者需求。

  将野生特征转移至商业作物是一个很长的过程。为加速这一过程,可利用那些被忽视的作物,或对商业品种进行遗传修饰或转基因(geneticallymodified,GM)。转基因技术允许科学家直接将野生品种的基因插入作物中,这极大地加速了创造新品种的速度。所插入的基因还可来自其他物种,如细菌。然而,除了澳大利亚、美国和大多数南美国家外,其他地区仍然反对GM作物。在欧洲和非洲国家,GM作物或被禁止,或必须通过艰难的授权过程。创造新品种所节省的时间因接下来的阻挡及限制食用人群而消耗殆尽。

  野生近缘种似乎是粮食不安全问题的答案之一,无论是利用它们创造新的作物品种,还是更好地利用以往忽视的作物品种。目前,野生品种中的遗传多样性是最好的解决方法,至少在GM作物被广泛接受前是如此。野生近缘种在可持续的粮食生产中发挥重要作用,我们需要保护它们。

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