新闻是有分量的

DNA大米突破提出了“绿色革命”的希望

发布于2016年2月15日下午2:01
2016年2月15日下午2:01更新

农业财政。在2015年10月10日拍摄的这张照片中,基因库管理员Flora de Guzman在马尼拉南部拉古纳的国际水稻研究所(IRRI)检查水稻样本。 Noel Celis /法新社

农业财政。 在2015年10月10日拍摄的这张照片中,基因库管理员Flora de Guzman在马尼拉南部拉古纳的国际水稻研究所(IRRI)检查水稻样本。 Noel Celis /法新社

LOSBAÑOS,菲律宾 - 通过数千年的试验和错误学习的水稻种植技术即将被DNA技术所驱动,这一突破被科学家称为潜在的第二次“绿色革命”。

在接下来的几年里,农民们可以使用新的基因组测序技术,帮助抵消无数可能导致粮食生产减少的问题。

利用菲律宾储存的大量品种和最先进的中国技术,科学家们最近完成了对3000多种世界上最重要的水稻的DNA测序。

随着大量数据库的解锁,水稻育种者将很快能够更快地生产产量更高的品种,并且在压力越来越大的情况下,参与该项目的科学家告诉法新社。

梦寐以求的其他潜在新品种是对某些害虫和疾病具有抗性的品种,或者包含更多营养素和维生素的品种。

菲律宾国际水稻研究所(IRRI)的美国生物化学家Kenneth McNally说:“这将有助于加强食用稻米的食品安全。”

自几千年前稻米首次驯化以来,农民通过各种种植技术提高了产量。

在过去的一个世纪中,育种者具有孤立的特征,例如高产和抗病性,然后通过杂交育种发育它们。

然而,他们并不知道哪些基因控制了哪些特性,使得大部分努力都需要长时间的猜测。

分析遗传学的最新突破有望快速跟踪这一过程,消除了大部分的谜团,参与该项目的科学家告诉法新社。

现在可以预期更好的水稻品种可以在不到3年的时间内开发并传递给农民手中,相比之下,没有DNA测序指导的水稻品种为12。

基因组测序涉及解码DNA,所有活细胞和生物的遗传物质。 这个过程大致与解决由数十亿个微观碎片组成的巨型拼图相比。

一个跨国团队主要在中国进行了为期四年的DNA解码项目,BGI是世界上最大的基因组测序公司。

来自样本的叶子组织主要来自IRRI的127,000个品种的基因库,由McNally的团队在位于马尼拉南部郊区附近的Los Banos的实验室进行研磨,然后运送进行测序。

IRRI是一家成立于1960年的非营利性研究机构,与政府合作开发先进的谷物品种。

对大米的威胁

农民和育种者将需要新的DNA工具,科学家们痛苦地说这不是基因改造,因为21世纪预计水稻种植面临的压力越来越大。

虽然将有更多的土地供养,但由于农场被转换为城市发展,被海平面上升或转化为其他作物而被破坏,预计可用于种植的土地将减少。

随着气候变化,预计稻田破坏洪水,干旱和风暴也会恶化。 与此同时,进化以抵抗除草剂和杀虫剂的病虫害将更难以杀死。

对于种植水稻至关重要的淡水预计将成为世界许多地区日益稀缺的商品。

随着科学家们开发出利用水稻基因组数据库的全部优势所必需的工具,人们希望可以开发新品种来解决所有这些问题。

俄罗斯生物分析专家和IRRI团队成员尼古拉亚历山德罗夫说:“从本质上讲,你将能够在抗旱性,抗病能力,高产量等方面设计出你想要的水稻特性。”

食品革命

该项目背后的科学家希望它将导致第二次“绿色革命”。

第一次开始于20世纪60年代,因为小麦和大米的高产品种的开发被认为可以防止全球大规模的全球粮食短缺。

生产更多食物的巨大飞跃涉及不相关品种的杂交育种,以生产出生长速度更快,产量更高的新品种,主要是因为能够更好地应对肥料。

但早期努力的巨大收益,使美国遗传学家诺曼博洛格在1970年获得诺贝尔和平奖,从此达到了一个平台。

尽管DNA突破已经产生了很多乐观,但IRRI科学家警告说,它不是所有水稻生长问题的灵丹妙药,并且认为基因改造也是必要的。

他们还警告说,政府仍然需要实施正确的政策,例如土地和水的使用。

IRRI的一个关键优先事项是将更多的营养素包装到大米中,将其转化为一种工具,以对抗与贫穷国家饮食不足以及较富裕国家的生活方式疾病相关的疾病。

“我们有兴趣了解营养价值......我们正在研究富含微量营养素的问题,”IRRI粮食质量和营养中心的印度负责人Nese Sreenivasulu告诉法新社。

Nese认为,影响数亿人的2型糖尿病可以通过育种特定品种的大米来检查,这些大米在烹饪时会更慢地将糖释放到血液中。

IRRI的科学家们也希望能够培育含锌量较高的水稻品种,这可以防止东南亚吃稻米的发育迟缓和死亡。 - Cecil Morella,AFP / Rappler.com