耐鹽小麥的關鍵不露
可能會對未來的供應產生重要影響。
在最近發表在雜誌上的一組論文中植物生理學在美國,研究人員描述了兩種名為Nax1和Nax2的基因是如何通過排除植物不同部位的鹽分(一個來自根部,另一個來自葉片)而發揮作用的。
這兩個基因的發現可能意義重大,它們是國際專利的主題。
世界上超過6%的可耕地受到鹽度的影響。因此,耐鹽作物可以為農民提供修複的收入,並幫助穩定土壤免受風和水侵蝕。
隨著日益增長的生物燃料市場給糧食商品供應帶來越來越大的壓力,利用所有可用土地將成為一個越來越重要的考慮因素。
這兩個基因最初來自小麥的祖先,小麥單球菌,研究小組負責人、聯邦科學和工業研究組織(CSIRO)植物工業的Rana Munns博士說。
大約35年前,它們無意中被交叉到硬粒小麥品係中,通常在任何現代小麥中都不存在。
當CSIRO團隊基於他們對植物耐鹽能力的理解,使用一種高度精確的選擇方法來識別能夠應對更高鹽度的小麥品種時,該項目開始了。他們對高價的硬粒小麥特別感興趣,這種小麥比麵包小麥對鹽更敏感。
我們從塔姆沃斯的澳大利亞冬季穀物收藏中篩選了100種硬粒小麥,該收藏包含數萬種小麥,穆恩一家說。
我們很幸運地立即找到了具有古老基因的硬粒品種,否則我們可能要尋找很多年,這凸顯了植物育種科學有時依賴於好運的因素。
該團隊利用他們對這兩個基因的知識構建了分子標記,這些分子標記現在用於CSIROs的小麥育種計劃。一種和麵包小麥一樣耐鹽的硬粒小麥品種正在進行高級田間試驗,並可能在三年內商業化。
更好的硬粒小麥正在開發中,該項目已擴大到麵包小麥。
麵包小麥很耐鹽,但我們認為它也可以改進。我們的目標是最終生產出能像大麥一樣在高鹽土壤中生長的小麥,穆恩一家說。
這一突破是旨在更好地保障大宗商品供應的一係列進展中的最新進展。國際農業研究協商小組(CGIAR)正在努力減少發展中國家對全球變暖引起的氣候變化的脆弱性,該小組最近強調了在開發耐熱穀物方麵正在進行的工作。
研究人員還希望通過重新配置植物的光合作用引擎,使其更有效地將太陽能和大氣中的碳轉化為穀物,從而在不斷萎縮的土地基礎上提高水稻產量。
由於氣溫上升,最適合小麥生長的氣候條件將從世界上大多數最貧窮國家所在的熱帶地區向兩極和海拔更高的地區轉移。根據最近的一項研究,北美的小麥種植者將能夠在北緯65度的地方種植新土地,比目前的種植限製高出10度。