由于世界各地的研究人员之间的合作,包括国际生物多样性联盟和国际热带农业中心,马铃薯育种者现在将拥有一个更好的工具包来开发最适合他们在不断变化的气候中需要的新品种。

超过1.3亿人 吃土豆 作为主食,使其成为仅次于小麦和水稻的第三大粮食作物,但马铃薯的繁殖方式意味着新品种可能需要长达 40 到 50 年才能上市。 夏威夷、美国大陆和伦敦的研究人员发现,对于育种者来说,获得尽可能好的信息以做出明智的决定至关重要,这些信息将导致在不断变化的气候中产生所需的性状。

在他们的 粮食和能源安全 纸“马铃薯的野生近缘种可能会增强其在未来气候情景下对新生态位的适应能力,”研究人员表示,到 12.5 年,多达 2070% 的当前种植马铃薯气候将转移到新地区。“但如果我们想在 2050 年之前拥有新的东西,我们需要在 2030 年之前做出决定,”迈克尔·坎塔尔说,一个 助理教授 在夏威夷大学和该论文的合著者之一。

Kantar 解释说,通过识别数十种马铃薯野生品种中的一些(以及它们杂交的好坏)的有用性状——如当地适应性和气候灵活性——,研究人员可以帮助育种者减少开发新品种的时间和成本。 “传统上,如果你有 72 种潜在的马铃薯品种,然后取 10 个样本并将它们交叉回你最喜欢的品种,那么你会在多个地区进行评估——这需要大量的时间和成本,”他说,并补充说,从知识开始什么杂交可能成功杂交将减少所需的试验植物数量。

夏威夷大学热带植物与土壤科学系研究员、该论文的另一位合著者 Nathan Fumia 表示,大多数野生和驯化的马铃薯都以某种方式进行了测序。 其他 纸同样由 ​​Fumia 撰写的名为“育种系统和倍性之间的相互作用影响茄属植物的生态位广度”的文章发表在英国皇家学会开放科学杂志上,研究了广泛的马铃薯物种及其系统发育学,即进化历史和个体之间的关系或生物群。

“通过观察系统发育学,我们正在寻找它是否可以杂交的代表:如果它更密切相关,它更有可能杂交,”Fumia 说。 Fumia 和他的合著者发现,将地理范围和生态位多样性脱钩,将有助于确定可能对作物适应气候变化特别感兴趣的物种。

“这是我们在文献中看到的缺失的东西,这是我们在另一篇论文中看到的框架,”他说。 Kantar 说,研究人员分析的遗传数据不是将新品种强加于新地区,而是可以帮助提供有用的信息,使当地育种更容易。 “我们想做的是给他们一个工具,让他们了解他们希望自己的食物系统如何运作的概念,”坎塔尔说。

Colin Khoury 是这两篇论文的合著者,也是国际生物多样性联盟和国际热带农业中心 (CIAT) 的研究员,圣地亚哥植物园科学与保护主任,他说 CIAT 的作用一直是长期研究作物的野生近缘种,特别是了解它们的保护状况 通过使用地理空间工具.

Khoury 解释说,Kantar 作为博士后在 CIAT 工作,并在该组织接受过使用这些工具和方法的培训。 “正如刚刚发表的两篇论文中所见,这在他目前的工作中继续存在,我们继续与 Kantar 实验室合作,并很乐意帮助指导他们的学生,”Khoury 说。

“这两篇论文都开发了新方法或使用了与野生近缘种在作物育种中的可用性相关的更相关的数据,”他补充说,其中一篇使用了有关其遗传系统和繁殖策略的信息。 另一个是通过参考未来马铃薯作物的可能种植区域来更好地了解它们的生态位。

研究人员预测马铃薯的育种和区域变化

“这些都为野生近缘种可能有助于作物改良提供了额外的价值。”

/科学与教育