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加快生长:原子能机构启动亚洲及太平洋地区植物突变育种网

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印度尼西亚是新建立的植物突变育种网的参加国之一,该网络旨在提高该地区作物突变育种的效率。照片上,雅加达的科学家们正在比较为获得理想特性通过辐照开发的水稻新品种。(照片来源:M. Gaspar/原子能机构)

随着人口的迅速增长,特别是在亚洲及太平洋地区,农民和科学家们越来越多地利用使用辐照的好处来开发新作物品种和满足农民需求:更高产、稳产且能够抵御疾病和气候变化的高质量植物。

由原子能机构和联合国粮食及农业组织(粮农组织)牵头的一项倡议正在将该地区的专家聚集在一起,以相互支持,并相互借鉴彼此的研究、育种和种植成果。

“在亚洲及太平洋地区有记录的作物品种中,突变育种的占了近2000个,”粮农组织/原子能机构粮农核技术联合计划的植物育种和遗传学科科长Sobhana Sivasankar说,“植物突变育种网旨在这一成功的基础上扩大已取得的优异成果。”

在迄今推出的使用诱变技术的826个水稻品种中,有699个源自亚洲及太平洋地区,其中仅来自中国的就有290个。在中国利用第二广泛、种植面积超过360万公顷的小麦品种就是采用突变育种技术开发的。欲了解更多关于核技术对中国农业领域的贡献,请阅读本文。 

植物突变育种网旨在提高整个地区作物突变育种的效率。这包括从加速发现植物中更优良特性,到推进快速育种技术以获得改良特性,以及促进农民获得改良种子。“最终目标是通过地区合作和知识与技术交流确保粮食和营养安全并改善生计,”Sivasankar说,“我们的专家随时准备便利和促进这种交流。”

遗传技术交流

除了加强各国在植物突变育种和相关生物技术方面的能力外,预计参加国政府还将交换国家种质,即种子或任何种植后可生长的东西。这是关键,因为这可以让例如孟加拉国的农民种植由越南科学家开发的耐旱水稻。诸如这样的双边转让将大大有助于研究和发展以及能力建设,并节省有关国家的工作量。

同样,通过植物突变育种网,科学家将能够实践穿梭育种,其中涉及一年内在不同地点连续种植植物以使生长过程更快。事实上,植物突变育种网旨在促进在不同国家进行多环境田间试验以探究作物长势更好的地点。

交流新技术也在该网络的列表事项中。为了改善植物特性,科学家们利用γ或X射线辐照植物的种子或其他部分。然后,他们种植种子或培养辐照过的材料以生成专家所称的突变种群。

在一个突变种群的数千种植物中,植物育种人员需要确定适应所在地区特定气候、土壤和流行植物疾病的适当组合。为加速这一选择过程,科学家们开发了新的分子技术。

“为了确定使植物更优质的因素,如今我们可以从理论上发现基因的变化,并加速培育具有理想特性的新品种。我们使用分子工具代替人眼,”Sivasankar说,“该工具不仅可用于选择新的特性,还可用于在各地区或大陆推广具有理想特性的作物。”

在该网络框架下,这种快速育种技术有望通过讲习班、科学访问和进修在该地区内实现共享。该网络鼓励建立平台以促进对感兴趣的技术和已知基因的交流。

另一目标是支持在挪威斯瓦尔巴全球种子库保存改良突变植物品种的样本。该种子库是在冰雪覆盖的岩石中挖建而成,充当天然冰库,里面存放着来自世界各地的种子。该基因库的建立是为了保存各种各样作为复制样本或“备用”复制品的植物种子,以防止在大规模的区域性或全球性危机期间其他基因库中种子的丢失。它距离北极约有1300公里。

该网络的参加者还正致力于开发一个网站,以提供有关国家作物和特性优先事项、现有品种、可用国家能力和基础设施、突变育种相关文献的最新信息以及有关培训和会议机会的信息。

植物突变育种网目前由来自孟加拉国、中国、印度、印度尼西亚、老挝人民民主共和国、马来西亚、蒙古、缅甸、巴基斯坦、菲律宾、斯里兰卡、泰国和越南的专家组成。其第一次会议于上个月在中国北京举行,来自非洲和拉丁美洲的科学家也受邀参加。植物突变育种网合作伙伴愿意扩大该网络,以便在其他地区实现粮食和营养安全及改善生计,前提是该网络取得成功。

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