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29种重要作物一半“近亲”未被收录基因库

野生近缘植物呼唤紧急救援

面对气候变化,植物育种家日渐把研究目光转向作物野生近缘植物的基因组,研究其诸如耐旱性、抗病性等特征。一份囊括455种作物野生近缘植物的全球性分析显示,54%的相关野生近缘植物在基因库的收集过程中被忽视,这其中的很多物种面临灭绝的危险,却从未被收入基因库。

野生稻

野生稻

7月22日,这份调查结果由哥伦比亚卡利市国际热带农业中心(CIAT)发布。该研究结果将指导目前为止最大规模的保护作物野生近缘植物的国际行动。在有近1/5植物濒临灭绝的大背景下,这项行动由全球农作物多样性信托基金(总部位于德国波恩市)领导,英国皇家植物园的“千年种子银行”作为合作伙伴也参与其中。

植物育种家对研究稳定基因多样性有着强烈的兴趣。在未来,面对气候变化的一系列影响,基因多样性对于培育能够耐旱和忍受极端高温的新物种至关重要。美国加州大学戴维斯分校植物育种学家Paul Gepts说,就改善作物品种而言,其野生近缘植物是最有价值的基因资源之一,但是由于栖息地的丧失以及异花授粉过程中种植作物的基因流动,它们正遭受着巨大的威胁。

很多国家是大部分未被充分收集的作物野生近缘植物的产地——包括塞浦路斯、土耳其、玻利维亚和印度,这些国家都是早期农业的起源地区。但值得注意的是,有两个例外的地区——澳大利亚北部和美国东部,也遍布很多亟须被采集的作物野生近缘植物。

古代农业

美国康奈尔大学水稻基因学家Susan McCouch说:“这份分析报告和CIAT绘制的种子地图有助于我们确定物种研究顺序的轻重缓急,充分利用可获得的稀缺资源来拓宽物种来源的多样性。”

为确定优先保护的物种,CIAT的研究人员首先指定了亟须收集的29种作物的野生近缘植物。该团队花费了两年时间梳理基因库、植物标本室和博物馆,找出哪些是被收录的作物野生近缘植物,以便更有针对性地收集其他信息。从数据中,该团队确定了哪些物种处于收集的高优先级,需要引起环保主义者的足够重视。

该研究的共同领导者之一、荷兰瓦赫宁根大学的Colin Khoury说:“对于作物野生近缘植物的全球分布状况而言,这是迄今为止最大最全面的信息数据库。”在今年年底前,该团队计划更进一步地分析其他60种作物的野生近缘植物,并把所有主要的信息合并在一起。

全球农作物多样性信托基金将利用生成的地图,与葡萄牙、意大利等国家的自然保护组织以及巴基斯坦、苏丹等冲突频发地区建立合作伙伴关系。国际生物多样性中心的Ehsan Dulloo说,在基因库中收录这些作物野生近缘植物的样本,对于保护物种免受自然灾害和战争的破坏至关重要。

要完成该工作,一个需要克服的障碍是环境利益和农业利益间的鸿沟。Dulloo说:“问题在于,保护作物野生近缘植物属于环境部门管辖的范畴,但却更符合农业部门的利益——然而这两个部门却鲜有交流。”

文章来源:中国科学报

图片来源:网络

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