随着全球气候变迁的挑战日益严峻,农业面临着前所未有的威胁。然而,科学家和农学家们开始重拾野生亲戚的资源,为我们的作物带来希望和改变。这些来自自然界的植物与我们熟悉的农作物有着密切的亲戚关系,拥有许多未被开发的特征,可以在未来的粮食安全中发挥关键作用。
「野生亲戚是提升农业生产力和维持可持续农业生态系统的重要资源。」
农作物野生亲戚(Crop Wild Relatives,简称CWR)指的是与家农作物密切相关的野生植物。这些植物由于自然选择的结果,积累了丰富的有用性状,可以通过杂交技术引入到农作物中。俄罗斯植物学家尼古拉·瓦维洛夫(Nikolai Vavilov)在20世纪初首先认识到野生亲戚的重要性,并发现人类可以透过它们的基因提升作物的品质和产量。
例如,在墨西哥,野生玉米(Zea mexicana)经常与栽培玉米共种,以促进自然交配,提升产量。随着现代育种技术的进步,科学家们已经成功地将许多CWR基因引入水稻、番茄和谷物豆等作物中,这些基因能够增强作物抗病性、抗逆性和营养价值。
「现代大多数主要作物品种中都包含来自其野生亲戚的基因。」
然而,这些野生亲戚的自然族群正面临日益严重的威胁。生境丧失、森林砍伐、过度放牧及工业化农业的兴起,正在摧毁CWR的栖息地。根据最新研究,2016年有29%的野生亲戚植物物种在全球基因库中完全缺失,进一步的收集与保存成为当前的重要任务。
CWR的保护策略通常考虑到两种方法:原位(in situ)和外位(ex situ)保护。这两种方法是CWR保护的互补手段,各有其优缺点。原位保护能够支持CWR在野外的自然演化,但却无法保护其基因免受威胁;而外位保护则能够保护基因,但可能限制其对新环境挑战的适应能力。
举例来说,谷物如燕麦和小麦的野生亲戚,科学家发现,其基因能提高谷物的抗旱性和抗病性,这对应对气候变迁带来的影响至关重要。此外,许多蔬菜和水果也有其野生亲戚,例如西红柿的野生亲戚—Solanum chilense,有助于提升果实的营养价值。
「有效的保护及利用CWR是增进粮食安全的重要元素。」
从整体生态系统的角度看,CWR不仅对作物的繁荣至关重要,也是维持生态健康的关键部分。它们的保存和可持续利用对于改善农业生产、提高粮食安全和保护环境都是不可或缺的。保护这些植物的工作既包括在实地的努力,也包括在基因库中的冷藏与记录。
此外,各国与国际组织也在积极合作,进行种质资源的分享和保护。例如,欧洲的CWR多样性评估与保护论坛,则是为了推进这一工作而设立的平台,旨在提高对于CWR保护的认知及行动。
随着人类对于野生亲戚的重视程度加深,我们也许能够更好的应对未来的挑战。或许您也在想,我们该如何更好地利用这些自然资源,进一步解决全球粮食危机的问题呢?