科学家结合植物基因库数据与气候及DNA分析,开发出加速培育气候韧性作物的新方法。该方法已在高粱上完成验证,有望在全球范围内加快保障气候变化背景下的粮食供应。
《自然·气候变化》发表的一项新研究揭示了植物基因库——全球数百万遗传多样性植物的保存地——如何加速培育更适应气候变化的作物。
"气候变化对粮食作物的压力影响着地球上的每个国家,这项技术有望让我们更好地利用全球基因库," 合著者、夏威夷大学马诺阿分校热带农业与人类韧性学院(CTAHR)的迈克尔·坎塔尔表示。
对抗气候变化的活体图书馆
坎塔尔指出,植物基因库对保护粮食作物的遗传多样性至关重要。这些"活体图书馆"储存种子及其他遗传物质,为致力于开发具有抗旱性到耐病性等一系列性状的新作物品种的育种者提供关键资源。
研究人员以粮食、燃料和牲畜饲料作物高粱为例,测试了一种名为"环境基因组选择"的新方法。该方法结合DNA数据与气候信息,预测哪些植物最适应未来环境。
"该方法适用于任何具备相应数据的作物,包括高粱、大麦、大麻、辣椒等数十种作物," 坎塔尔说。
该方法还能节省时间。科学家无需在田间测试数千株植物,而是利用一个规模较小、多样性丰富的"微型核心样本"组来预测作物在不同环境中的表现。这有助于育种者快速筛选出培育新型气候适应品种的最佳亲本。
"该方法将帮助我们应对地球气候变化导致的气温升高和洪水风险增加,助力开发新品种以保障粮食安全," 坎塔尔强调。
研究人员发现,高粱主产国可能需要引入他国遗传资源才能有效适应气候变化,这凸显了全球协作对保障世界粮食供应的重要价值。