尋野生種子 為糧食“續命”

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全球種子庫是世界上最大的種子庫,擁有983500多個種子樣本。萬一災難來襲,地球大多數植物的種子都被安全地鎖在這個地下深處的保險庫裡——這是全球糧食安全的保險庫。但是研究人員指出,許多種子庫缺乏來自馴化作物的野生近親種子,包括一些野生大米、扁豆、土豆和胡蘿蔔等,他們認為,世界糧食系統必須更適應氣候變化,而這些作物的野生近親可能在上述努力中發揮關鍵作用。面對極端的溫度和乾旱,一些馴化作物已開始難以為繼,這些作物的野生近親則可能掌握著增加它們抗逆性的基因鑰匙。
廣州日報全媒體記者溫俊華編譯
國際非營利組織農作物信託基金近日發佈的一份報告稱,過去6年,100多名科學家們前往25個國家尋找農作物的野生近親物種,科學家總共從371種植物中採集了4600多份種子樣本,其中許多是瀕危植物,與28種全球重要農作物有關。
即將離任的農作物信託基金會執行主任瑪麗·哈加在一份新聞稿中說,“我們在追蹤農作物的野生親緣方面取得了令人難以置信的進展,它們可能是糧食生存的關鍵。但還有更多的工作要做,隨著世界生物多樣性面臨的威脅越來越多,這項工作比以往任何時候都更加緊迫。”


報告稱,在6年的時間裡,研究人員總共訪問了25個國家,在野外探索了2973天,找到了28種主要農作物的371個野生親緣,收集了4644份種子樣本。這些作物包括野生香蕉、扁豆、鷹嘴豆、土豆、高粱和胡蘿蔔等。
“探險不是在公園裡散步。”農作物信託基金高級科學家和全球項目負責人漢內斯·德姆佩沃爾夫說:“他們有時很危險,體力也很吃力,要忍受高溫和來自野生動物(從吸血水蛭到老虎)的威脅。”
在尼泊爾,科研人員不得不乘大象去驅趕孟加拉虎和好鬥的犀牛;在厄瓜多爾,科研人員第四次嘗試尋找一種蹤跡難尋的野生稻時,不得不穿上帶金屬尖頭的塑料靴,以保護他們的腿不受毒蛇的侵害;在中美洲,科研人員找到了野生土豆、豆子和大米。  研究人員總共從12個國家收集了332份野生稻樣本,他們還收集了來自馬來西亞、尼泊爾和越南森林深處9種不同香蕉品種的131個樣本。
在過去,研究人員很容易就能找到野生香蕉。現在,他們必須深入東南亞正在消失的熱帶雨林,在猴子吃掉它們之前收集種子。
人們今天吃的香蕉特別容易受到疾病的影響。自20世紀40年代以來,一種名為“巴拿馬病”的真菌摧毀了無數香蕉種植園——今年8月,哥倫比亞當局宣佈當地香蕉種植園進入緊急狀態。據農作物信託基金會的科學家稱,香蕉的野生近親可以幫助育種者培育出能夠抵抗這種真菌和其他疾病以及乾旱的品種。

但是一些科學家希望找到的野生物種已經消失了,儘管農作物親屬的適應能力很強,但森林砍伐和城市發展正在破壞野生植物物種的棲息地,導致物種滅絕:在哥斯達黎加的一些田地裡,研究人員曾經發現過野生稻,但現在這些地區有的已變成羅非魚池塘,或已被夷為平地,以為甘蔗種植園騰出空間;在智利的莫爾地區,一場大火燒燬了4000公頃土地,其中包括一種野生大麥的棲息地。
“收集到的種子曬乾後,科學家們會對它們進行清潔,以清除不需要的灰塵和碎片。清潔是耗時最長的,然後是x光檢查、計數、儲存和種子發芽測試。”千禧年種子銀行的種子收集經理珍妮特·特里說。
已被添加到各地種子銀行
在收集到的4644份樣本中,有一份胡蘿蔔“親戚”樣本在鹽水中生長良好;一份野生燕麥“親戚”樣本被發現可以抗黴;還有很難找到的野生品種班巴拉花生。
目前,收集到的種子樣本已被添加到世界各地的多個種子銀行,世界各地的農民都可以買到。
加州大學戴維斯分校和其他研究機構的研究人員目前正致力於野生物種和家養物種的雜交繁殖,將野生的親緣植物與馴化的同類植物雜交,可以幫助育種者培育出新的適應性強的作物品種,這些品種能夠更好地適應極端溫度和不可預測的氣候。

為什麼需要野生近親?
培育新的“抗氣候”品種
全球種子庫是世界上最大的種子庫,擁有983500多個種子樣本,農作物信託基金與挪威政府合作監管種子庫。
據該非營利組織稱,世界上幾乎每個國家的種子都被儲存在那裡,這個種子庫是“世界糧食供應的最終保障”。
科學家認為,一旦發生全球性災難,世界各地的人們應該能夠收回他們需要重新種植的作物種子。種子庫還保存了現有糧食作物的遺傳多樣性,儲存了人們能找到的儘可能多的植物品種。
但據農作物信託基金研究員諾拉·卡斯塔內達-阿爾瓦雷斯稱,其中一些種子庫缺乏關鍵樣本。
諾拉·卡斯塔內達-阿爾瓦雷斯在一份新聞稿中說:“我們在全球糧食系統的盔甲上發現了漏洞:許多重要物種完全沒有出現在這些藏品中,或者在其中的代表性嚴重不足。我們需要一個緊急救援任務,找到並保護儘可能多的農作物野生親戚。”
科學家們指出,隨著氣候變化改變降水模式並增加惡劣天氣的頻率和強度,為世界人口種植足夠的糧食將變得更具挑戰性。聯合國政府間氣候變化專門委員會最近一份報告的作者之一辛西婭·羅森茨威格說,風暴和熱浪等極端天氣事件是食品價格和食品安全的“觸發器或壓力倍增器”。

更重要的是,大氣中二氧化碳含量的增加降低了大米和小麥等主食的營養價值。研究表明,在二氧化碳濃度較高的環境中種植這些作物會降低它們的蛋白質、鋅和鐵的濃度。目前,76%的世界人口每天從植物中獲取蛋白質,因此研究人員預計氣候變化會引發全球糧食危機。
根據農作物信託基金的說法,家養作物——通常是基因調整的結果——缺乏必要的基因構成來抵禦熱浪、極端溫度和野火等惡劣條件。主要農作物的野生近親通常比馴化的同類更耐寒。一些主要農作物的野生品種已經發展出了對高溫和乾旱的耐受性,以及保護它們免受病蟲害的防禦系統。
“如果我們要養活不斷增長的人口,我們需要讓我們的糧食作物更有彈性。農作物的野生親緣可以幫助育種者培育新的‘抗氣候’品種。”農作物信託基金會執行主任哈加說。
“我們需要保持遺傳多樣性,以改善這些作物,這樣我們就可以為90億人提供有營養的食物。”農作物信託基金的高級科學家和全球項目負責人德姆佩沃爾夫說。


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