氣候變化正威脅到全球糧食供應。一項新的研究表明,中國本土植物豐富的多樣性,對保障全球糧食安全和未來農業可持續發展具有重要意義。
英國伯明翰大學一個研究小組與他們在中國的合作者日前鑒定出,中國有871種野生本土植物有可能用來改良和保持全球廣泛種植的28種重要作物,包括水稻、小麥、大豆、高粱、香蕉、蘋果、柑橘類水果、葡萄、小米等。這些野生種被稱為“作物野生近緣植物(CWR)”,其中有42%在全世界是絕無僅有的。
作物野生近緣植物是與作物親緣關系密切的野生物種。野生種廣泛分布于未經人工馴化的自然生境中,基因更為多變。通過對野生近緣種優良的種質基因加以利用,將其適應性特征轉移到作物中,有助于提高作物對極端環境和多種病蟲害的抗性,保障糧食生產。不僅如此,野生近緣種還可以用來改良作物的營養成分和口感。面對氣候變化給全球糧食安全造成的不利影響,植物育種家已經日漸將目光轉向作物野生近緣植物。
中國的作物野生近緣植物被成功用于作物改良的例子并不罕見。例如,一種水稻野生近緣種Oryza rufipogon,被用來增強水稻作物抗旱性和抗鋁性;野生大豆Glycine soja,被用于提高大豆蛋白質含量;還有一種葡萄野生近緣種Glycine soja,被用于提高葡萄的抗寒性。
令人擔憂的是,在這871種本土的作物野生近緣植物中,至少有17%在國內面臨滅絕的危險,需采取緊急保護措施。其中16種因僅存在于中國境內,而在全球范圍內面臨滅絕危險。
中國植物資源至少包含2萬種本土高等植物,具有作物改良價值的占相當一部分比例。然而迄今為止,這些種質資源尚未得到全面的鑒定評價,農業地方品種、野生種、近緣種的資源現狀也尚未摸清。
此次在中國境內進行的調查,在全球尚屬首次。這項研究為在糧食和農業領域開展全球植物基因資源庫調查作出了重大貢獻。
在對中國本土的作物野生近緣種建立全面的數據庫,鑒定優勢物種之后,下一步是系統地保持這些物種的生境多樣性,并通過基因銀行確保野生種的優勢特征能為植物育種家所用。
伯明翰大學生物科學學院研究員Shelagh Kell指出,就全球重要的糧食作物野生近緣植物而言,中國的植物物種比歐洲更多。中國有能力為作物改良提供植物基因資源,這一點對全球都至關重要。在鑒定中國的優勢野生近緣植物及其常見的分布地帶之后,相關利益人群需要采取對策來確保這些物種的未來。
“迫切需要關注中國的作物野生近緣植物,確保充分保護這些物種。這樣我們才能在這種多樣性永久消失之前,將其用于作物改良計劃。”Shelagh Kell說。
據了解,2007年由全球環境基金資助,聯合國開發計劃署執行,農業部實施的“作物野生近緣植物保護與可持續利用項目”正式啟動后,通過引入激勵機制和建立與地方經濟社會條件相適應的管理模式,采用與農業生產結合的主流化保護方法,已經取得顯著成效。
目前我國有8個省區開展了野生稻、野生大豆、小麥野生近緣植物的保護示范工作,并在15個省區得到進一步推廣,野生近緣植物保護品種也由3種拓展到了39種。
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