农作物野生亲缘植物为什么重要?

上世纪70年代初,一种名为草矮病的疾病(由草矮病毒GSV引发)的爆发摧毁了亚洲逾11.6万公顷的稻田。[i] 草矮病毒由褐飞虱传播,会导致水稻植株结出变形的谷粒,或者完全结不出谷粒。草矮病毒流行病会导致水稻产量大幅降低,甚至导致毫无收获。据《经济学人》估计,草矮病毒带来了超过3亿美元的损失,相当于2015年的逾10亿美元。[ii]

当国际水稻研究所的科学家对6723种栽培及野生稻进行草矮病毒抗性筛查时,发现只有一种稻谷未被感染:其序列号为101508号,是野生稻种Oryza nivara的样本。人们使用这种特殊的野生稻居群进行育种,最终培育出了具有草矮病毒抗性的改良稻变种。这些改良稻变种进入了许多亚洲国家的市场,帮助了成千上万的农民对抗草矮病,避免了产量的大幅下降。[iii]

农作物野生亲缘植物最基本的用处如下:它们拥有控制众多有益性状的基因,如果这些基因被转移至农作物中,就能通过提高产量、将种植活动扩展至贫瘠的土地中以及增加农业生产投入效率带来可观的经济价值。它们还拥有避免灾难发生的潜能,如上述例子所示。野生马铃薯种拥有晚疫病抗性基因,该疾病于19世纪40年代摧毁了大比例的爱尔兰马铃薯收成,并参与引发爱尔兰马铃薯荒。[iv]根瘤蚜是一种类似蚜虫的昆虫,它对欧洲各地葡萄园的毁灭性破坏最终通过使用美国野生葡萄物种制成的砧木得以终止。 [v]除此之外,野生香蕉也可能是培育抗黑条叶斑病菌的香蕉变种的一种途径,黑条叶斑病菌是一种能快速传播的真菌,正在导致全球各地香蕉产量的降低。[vi]

农作物野生亲缘植物为提高农业生产率及增强农业恢复力提供了可能。然而,进入下一个世纪,随着全球人口超过90亿以及气候变化愈发强烈,农作物病虫害的传播将加剧,农作物野生亲缘植物或将发挥不可或缺的作用。

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