农业科技前沿与政策咨询快报
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编译服务: 农业科技前沿与政策咨询快报 编译者: 潘淑春 编译时间: Nov 29, 2017 点击量: 33

2016年6月,美国农业部农业研究服务局(USDA,ARS)农业研究杂志(AgResearch Magazine)在线发表了植物、动物、昆虫、寄生虫、微生物、种质资源系列文章的第六篇——“为我们的未来培植基因” 。文中提到,ARS国家植物种质资源系统(NGPS)作为世界上最大的基因库网络之一,在过去几十年中,一直致力于帮助科研人员克服生产新品种的挑战,目前这些新品种已被广泛应用。

随着耕地面积的不断缩小,食物成本得到了控制,但农作物品种单一却使得其对虫害、病害和环境变化的影响逐渐增大。千年后,收集和保存各种农作物及其近缘品种将会变得更加刻不容缓。

ARS通过植物种质采集方式,将NGPS已有的15,000种植物种子的570,000多种样本(独一无二的样品)登记在册,帮助科研人员克服接二连三生产新品种的挑战,这些新品种被广泛应用于粮食、纤维、动物饲料、燃料、园林绿化,以及工业、医药领域。NGPS的许多样品都是“地方品种”,即存在已久的农作物,它是在农民的耕作下适应了当地环境应运而生,并非人工培育或野生作物的“近亲”。

植物病原体和虫害不是静态生长的,他们一直在不断进化,与植物基因抗体做斗争。种植者努力增加抗体功能,在ARS的采集数据中往往可以找到新的基因抗体,帮助种植者在病毒攻克原抗体基因前,培育出具有新抗体的新品种,扭转受灾局面。科学家在收集种质数据时往往对未来需求一无所知,但是他们能够想在前面,从而在灾害面前,可以通过机构合作,逐渐扩大种质基因库,将灾害程度降到最低。

收集种质只是ARS工作的一部分,研究人员还需要确认每种样品的物理特征及其潜在的基因信息,让有需要的人能够获得这些信息。面对数十万种样品和数十亿条信息,研究人员的工作量非常庞杂。一旦世界级的大型种质基因系统建立起来,科学家们便可以调用任何数据资料,各种数据取用请求也会纷至沓来。仅去年ARS就协调处理了多项类似请求,共向61个国家输送了大约250,000个ARS样品。

总之,ARS提供的种质数据益处多多,可以增强植物抵抗虫害、疾病、干旱的能力,帮助植物适应新的生长环境,提高食物的产量或者营养价值,改善食物的口感等。

(编译 潘淑春)

 

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