从作物到杯子：一张新的基因图谱可以让你的早晨咖啡更具气候适应性

阿拉比卡咖啡植物Coffea arabica的一个新的基因图谱可以帮助育种家开发出更耐气候的啤酒

咖啡是地球上消费量第二大的饮料，每天有超过20亿杯咖啡被人们享用。它也是一种有价值的商品，2023年全球市场价值超过930亿美元（740亿英镑）

阿拉比卡咖啡豆口感细腻，品种繁多，约占全球咖啡产量的60%-70%。咖啡种植还直接支持2500万家庭农民的生计，另有1亿人参与咖啡加工和零售

但在世界许多地区，咖啡作物也受到气候变化的威胁，我们需要利用育种来帮助作物适应新的条件，并在不太容易受到干旱等因素影响的地区种植

这项研究发表在《自然通讯》上，有助于生产产量更高、更能抵御气候变化的咖啡品种。对于咖啡作物来说，这些新的见解来得正是时候

这些作物被称为四倍体，因为它们每个基因有四个拷贝，而不是在人类和几乎所有其他动物身上发现的两个拷贝（父母各一个）。如下图所示，阿拉比卡基因组包含11组染色体，每组染色体包含来自其各自亲本的两个拷贝，蓝色的咖啡和绿色的优生学咖啡。在某些情况下，蓝色和绿色染色体片段的一部分已经混合在一起

与小麦或土豆等可食用作物不同，咖啡在现代育种方法的应用方面落后了。小麦或土豆经过几十年或几个世纪的高度培育，培育出了耐旱或抗虫的品种

这包括使用更精确的基于DNA的技术，如涉及对DNA进行更改的基因组编辑。这些方法也用于医学，使我们能够识别和精确操纵作物基因组或遗传密码的各个部分，以提高性能的许多方面

有了关于咖啡基因构成的更详细信息，研究人员可以开始使用这些方法来改进咖啡品种。阿拉比卡咖啡的一个问题是，我们目前的品种不是很多样化

然而，有许多野生咖啡物种高度多样化，其中一个目标是在野生和栽培物种之间产生更具弹性的杂交种。这将使育种家能够生产出更广泛的咖啡品种，这些品种可以在世界许多不同地区茁壮成长

2022年，瑞士的一项研究表明，阿拉比卡咖啡作物正面临气候变化带来的前所未有的威胁，这可能会严重影响巴西和埃塞俄比亚等主要种植地区。由于干旱发生率的增加和新的病虫害的威胁，这些地区的部分地区可能不适合种植咖啡

育种家已经在应用先进的方法来开发其他耐旱作物。在未来，这些可以应用于咖啡。事实上，葡萄牙和拉丁美洲的早期研究已经表明，来自东帝汶的新杂交品种具有有用的抗病性和一种称为杂种优势的增强活力的形式

这一新知识将扩大生产新型咖啡杂交种的能力，这些杂交种适合印度和新喀里多尼亚等地的农民种植

虽然咖啡作物面临着气候变化的重大威胁，但令人振奋的是，我们现在能够以前所未有的细节了解咖啡植物奇妙的基因复杂性。新的基因知识也可能导致新口味的开发，这将进一步使咖啡在世界不同地区的吸引力多样化

随着更精确的育种工具的发展，生产出更具弹性的品种，咖啡对农民和消费者来说都可能处于一个新时代的风口浪尖