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2017年第2期(发布时间: Nov 28, 2017 发布者:姚茹)  下载:
1   2017-11-28 11:33:00.127 日本科学家发现植物叶绿体自噬过程 (点击量:3)

叶绿体可以吸收二氧化碳,促进植物的光合作用,但由于叶绿体无法将来自强烈日光的所有能量用尽,久而久之会造成光敏损伤,因此清除这些有害化合物是保证植物在自然界得以生存的关键。但是,目前研究者们还无法解释崩解的叶绿体是如何被清掉的。日本东北大学跨学科前沿研究所(Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences)藤田正典博士(Masanori Izumi)推测被破坏的叶绿体可能是通过自噬过程被代谢掉的。

自噬是细胞内的液泡(酵母、植物)或是溶酶体(哺乳动物)降解自身细胞器或是其它大分子的过程。日本东北大学的研究者发现了一种新的非典型自噬类型——“叶绿体自噬”(Chlorophagy),该自噬过程能够清除掉植物叶片中强光下分解的叶绿体。这个发现可以帮助人们找到调控植物老化的新方法。

藤田正典博士指出:“叶绿体的代谢对于作物产量非常重要。随着水稻或小麦等作物在收获前由绿变黄,叶绿体也会被消耗掉,这样营养成分得以释放和循环,从而生成谷物,作物最终老化。我们希望能够了解最完整的叶绿体降解原理。”根据这项研究,当拟南芥被暴露在紫外线B(UVB)的可视强光下或者自然光下,其受损害的叶绿体会游离至液泡并与之相互融合,但这种现象在缺少自噬机制的突变植物中不会发生。在突变植物中,被破坏的叶绿体会呈现出不规则的形状,并且变异体植物的叶子在经过紫外线B照射后比自然发生变化的野生叶片更容易凋零。藤田正典教授解释称:“变异体被紫外线照射损伤后,植物细胞会产生活性氧及过氧化氢等物质,叶绿体自噬过程会对这些有毒化合物产生抑制作用,以确保植物在强光照射下能够继续生存。”

这项研究引发了与叶绿体自噬调节机制相关的一系列问题,包括如何发现被破坏的叶绿体并且将其移至液泡中等,研究人员认为,利用基因功能分析能够帮助人们探索叶绿体代谢的新方法。

(编译 李楠)

2   2017-11-28 11:33:25.46 美国科学家揭示作物抗旱的关键分子机制 (点击量:39)

气候变化会使旱灾频发,威胁农作物的生长。保护农作物的一种潜在方法是通过对作物喷洒某种化合物,来提高作物的抗旱性。目前,伊利诺伊大学(University of Illinois)的研究者们发现了一种使作物减少水分流失的关键分子机理 ,该发现为科学家找到合适的作物抗旱化合物奠定了基础。

面对干旱的气候条件,植物的自然抵御力会增强。它们会产生植物激素——脱落酸(ABA)附着在一种称之为PYL受体的蛋白质上,从而引发一系列反应,最终促使植物叶片上的气孔关闭。伊利诺伊大学(University of Illinois)的研究人员萨拉·沙卡拉(Saurabh Shukla)解释称:“这样一来,植物便可以减少甚至是完全不流失任何水分,从而可以保持水分,延长寿命。”其中最为关键的就是植物激素ABA,但由于ABA稳定性较弱且分子结构比较复杂,所以不能直接喷洒在农田里。不过,沙卡拉指出,“如果我们能够了解这种植物激素的工作机理,就可以设计出一些具备相同机理的分子为我们服务。”科学家如果能找到一种既具备相同机理,又廉价、稳定且环保的激素,那么农民就可以利用它提高农作物的抗旱性。

但是要弄清楚ABA的具体工作机理并非易事。诸如X射线衍射等实验室技术虽然能够记录下ABA附着到PYL受体前后的状态,但却无法捕捉到附着前后的瞬间。因此,沙卡拉和同事们通过使用分子动态模拟器,观察到了ABA是如何落在PYL受体的具体细节。模拟器一帧一帧地显示了ABA是在何处、以何种方式与蛋白质结合,使其改变形状,从而使序列当中的下一个蛋白质被激活,最终促使植物叶片上的气孔关闭的全过程。最后几帧中ABA落到受体上,这与X射线衍射技术所预测的晶体结构完全一致,再次验证了模拟器的准确性。2017年2月11日至15日,在新奥尔良举办的第61届生物物理学学会会议上(the 61st Meeting of the Biophysical Society),该项目的研究团队展示了这项成果。

研究者称他们只模拟了两种特定类型的PYL受体,均是在拟南芥(A. thaliana)中发现的。沙卡拉称,由于绝大多数物种的PYL受体的结构都比较相似,因此他们的研究成果具有广泛的适用性。对于已知晶体结构的PYL受体,它们同ABA结合的蛋白质部分相同,结合处周围的结构也相似,这样的相似性意味绝大多数植物中都有相同的结合机制。

沙卡拉指出,研究者们会继续在其他植物当中验证这种机制,例如,水稻的PYL受体结构是已知的,因此可以去探索水稻中类似ABA的激素。研究者需要进行严密的计算和基因研究来识别这种化合物,他们的目标是不需要依靠基因工程便可以找到一种适用于所有物种的化合物。但是要让这种化合物产品出现在市场上,至少还需要10年的时间。

(编译 李楠)

3   2017-11-28 11:33:37.753 日本科学家应用等离子法将蛋白质分子导入植物细胞 (点击量:38)

将蛋白质等有机物质导入到活细胞中的方法已经在生物科技领域广泛应用。例如,将荧光蛋白导入到细胞中,人们可以追踪到细胞的生命活动;利用微量注射及基因转染(细胞膜上的微小气孔会打开让有机物进入)可以将有机物质导入到动物细胞内。但大部分技术都是在动物细胞领域研究出来,在植物细胞中使用相关技术仍然面临障碍,这主要是因为植物细胞和动物细胞的表面结构有所不同。为此,日本东京技术研究所(Tokyo Institute of Technology)及农业生物科学研究所(Institute of Agrobiological Sciences, NARO)的研究人员使用一种无破坏性、非热能的大气压等离子法将蛋白质导入植物细胞之中 ,该项技术可以将不同的蛋白质分子导入不同的植物中,也可以在植物的基因组编辑、蛋白质功能分析以及工业中的植物性能控制研究方面发挥作用。

等离子体以增加气体能量的方式来电离气体中的原子。等离子体应用广泛,例如,等离子体通过破坏细菌细胞表面可以抑制细菌生长,同理,可以通过破坏植物细胞表面使蛋白质进入细胞体内。研究团队将这一机理应用于烟草、水稻以及拟南芥的叶子或根部进行实验。他们将一些叶片分别暴露在5种等离子体中,之后再将叶片浸泡在含有绿色荧光蛋白(sGFP)腺苷酸环化酶的溶液中。结果发现那些用二氧化碳或氮气的气体等离子体处理过的叶片表现出了较强的蛋白质吸收能力。

用等离子导入蛋白质所遵循的原理不同于现有技术,利用等离子导入蛋白质技术比较简单,不需要对植物的组织及蛋白质进行预处理。此外,由于等离子喷射装置的大小可以调整,因此其应用范围也是可扩展的。

此项研究得到了KAKENHA(25440057)及内阁办公室、日本政府以及跨部战略创新推广项目(Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program, SIP)的部分支持,SIP的宗旨是“用技术创造下一代的农业、林业和渔业。”

(编译 李楠)

4   2017-11-28 11:33:59.297 发现低草酸盐含量的菠菜基因种源 (点击量:37)

菠菜作为一种健康蔬菜,富含草酸,且含量高于大多数作物,在全球范围内具有重要经济价值。草酸,或称为“草酸盐”,在饮食中最主要的负面作用是可能与肾结石的形成有一定关系。此外,草酸盐会与钙、铁和其它矿物质反应形成晶体,抑制人体对矿物质的吸收。

通过对300余个菠菜品种进行遗传密码分析,美国农业研究局(ARS)遗传学家牟北权(Beiquan Mou)及其同事,确定了6个与促进草酸盐形成有关的DNA标记。这些标记可能有助于育种者通过标记辅助选择来挑选草酸盐含量较低的菠菜品种。该研究成果于2016年11月发表在Euphytica期刊 。

科学家们分析了310种菠菜中的草酸盐含量,包括300个美国农业部(USDA)登记入册品种和10个商业品种。这些菠菜在鲜重状态下草酸盐含量介于647.2-1286.9mg/100g之间。这一区间跨度表明,草酸盐含量是一种由多基因控制的复杂性状,每个基因都对测试的菠菜品种有轻微影响,但不能排除存在主效基因的可能。

此次研究用到的300种USDA登记入册的菠菜品种中,有8种在鲜重状态下草酸盐含量低于780mg/100g。这8个菠菜品种将可能作为低草酸盐含量菠菜育种尝试的第一批基因种源。

(编译 徐倩)

5   2017-11-28 11:34:21.667 基因多样性研究帮助玉米适应气候变化 (点击量:39)

几千年来,全世界农民一直在用自己的智慧使玉米地方品种与当地环境相适应。现在,科学家通过一项史无前例的等位基因多样性研究,揭开了地方品种作物进化的秘密,并进一步揭示了影响玉米花期的遗传学基础以及玉米对气候变化的适应方式。这一发现为我们提供了一种探索和利用地方品种多样性的新途径,进而培育出能够适应气候变化的新品种,来应对不断出现的影响作物生产的各种挑战。此项研究成果刊登在《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志中 。

发现孕育计划(Seeds of Discovery,SeeD)是传统农业可持续现代化(MasAgro)项目的组成部分。该计划中,研究人员利用近年来基因组学的研究成果,对美洲大陆4,000余种种质资源进行了分析及DNA描述,并对与玉米适应性相关的基因进行研究。

值得关注的是,该研究从玉米基因组的4万个基因中识别出了100个基因,这些基因影响着玉米对纬度、海拔和生长季节的适应性,也影响着玉米作物的开花时间。

开花时间是指植物从种植到开花之间的这段时间,它能帮助植物适应不同的环境,是植物整合环境信息,平衡不同生长发育阶段开始时间点的基础机制,比如何时长叶子、何时结种子。种子决定着植物的下一代,这使得植物开花时间成为植物生命循环中尤其重要的属性。下个世纪,气候变化将会使天气状况日益不稳定,这也意味着玉米等作物将需要以前所未有的速度去适应环境变化,才能保持全球产量的稳定。

SeeD计划的玉米项目负责人、分子遗传学家萨拉·海纳(Sarah Hearne)表示,这项研究提供了一个“蓝图”,有助于我们迅速对玉米等极易变化的作物做出遗传资源评估,并从多样化的地方品种玉米基因组中识别出有用信息,进而加速并拓展抗逆品种的培育,使育种工程在历经千年的自然选择和人工选择后,实现进一步发展。

从品种多样性方面来看,这是有史以来针对玉米花期所做的最广泛的研究。此项研究利用地方品种来完成,其中对作物进行评估是一项极其困难和复杂的工作。

这项突破性研究由墨西哥农业、畜牧业、农业发展、渔业和食品部(SAGARPA)通过MasAgro项目支持开展,美国农业部农业研究所、康奈尔大学和美国国家科学基金会也协助完成了大量数据分析工作。

(编译 徐倩)

6   2017-11-28 11:34:39.483 控制激素水平,提高炎热地区小麦产量 (点击量:36)

乙烯是一种植物生长调节剂,产生于植物生长发育的不同阶段,对植物生长有抑制作用。如果浓度过高,会影响谷物根部生长和果实发育。天气炎热时,小麦内乙烯含量增加,会抑制花粉萌发过程的糖分供给,严重影响小麦产量。为此,研究人员致力于寻求降低小麦中乙烯浓度的方法,从而提高炎热环境中作物的产量。

《新植物学家》杂志(New Phytologist)最近发表的一项研究成果指出,植物老化激素乙烯的减少,将会使温暖地区的小麦增产10%-15% 。国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)的小麦生理学家拉维·沃鲁(Ravi Valluru)解释称,了解乙烯浓度变化率和乙烯抑制剂对于不同种类小麦产量的影响非常重要,试验同时面向地方品种和现代种系,首先在墨西哥西北部炎热地区开展。

研究团队用硝酸银对一批不同品种的小麦进行处理。硝酸银是一种无机化合物,通常被用于医学等领域,现已证明它可以控制植物体内乙烯含量。研究表明,不同小麦品种对乙烯及乙烯抑制剂反应不同。这样育种人员可以选择最适合在温暖地区种植的小麦品种,并将其应用在育种项目中。

沃鲁称,种植者一直致力于高产品种的选育,这也恰好削弱了乙烯在现代改良品种中的表现。研究人员指出,了解并且确定乙烯的遗传基础是一项重大突破,这个研究成果将被运用到作物育种实践中。

(编译 徐倩)

7   2017-11-28 11:53:02.357 中国西北农林科技大学研究团队首次利用CRISPR技术培育出抵抗结核病的奶牛 (点击量:6)

中国西北农林科技大学动物医学院(College of Veterinary Medicine at Northwest A&F University)的科研团队首次运用CRISPR基因编辑技术,将一种新基因植入奶牛基因组,成功地培育出具有强牛结核病抵抗力的奶牛 。相关研究结果于2017年2月1日发表在《生物基因》(Genome Biology)期刊上,论文标题为“Single Cas9 nickase induced generation of NRAMP1 knockin cattle with reduced off-target effects”。

论文通信作者、西北农林科技大学动物医学院教授、博导张涌(Yong Zhang)和他的研究团队采用了一种新型的CRISPR技术——CRISPR/Cas9n,成功地将一种叫做NRAMP1的抗结核病基因插入雌性奶牛的牛胎儿成纤维细胞基因组中,然后将这些细胞用作供体细胞。在这种体细胞核移植中,将携带这种新基因的供体细胞的细胞核导入到雌性奶牛的卵细胞中。他们在实验室中培养这些卵细胞,随后将它们转移到具有正常妊娠周期的母奶牛体内,开始一轮正常的受孕过程。基因分析显示,NRAMP1成功融入了目标区域内所有小牛的基因代码中。当这些小牛接触到引起牛结核病的细菌——牛型分枝杆菌时,研究人员通过对牛血样中标准感染标志物的检测发现,经基因改造的牛对这种细菌的抵抗能力增强。他们还发现从这些小牛身上提取的白细胞对牛结核分枝杆菌的抵抗力更强。

该研究首次证实CRISP/Cas9n系统能够用于构建没有可检测到的脱靶效应的转基因家畜。此外,该研究发现了牛基因组中的一个有用的位点,利用基因编辑技术靶向这个位点可成功地插入有益于家畜的新基因。

(编译 梁晓贺)

8   2017-11-28 11:52:33.577 澳大利亚墨尔本大学研究团队研发出抗绦虫感染癫痫的新疫苗 (点击量:5)

绦虫和癫痫有何相通之处?如果说二者都与猪有关系的话,你会相信吗?不过,这千真万确。尤其是猪带绦虫(Taenia solium),它是引发南美、非洲和东南亚等地爆发癫痫病的主要原因。猪是猪带绦虫的携带体,并有可能将其传染给人体。猪在吃东西时会食入猪带绦虫幼虫,幼虫孵化之后会游走到猪体内的各个部位,生长成囊尾蚴。如果人食用了未经充分烹饪的、寄生有囊尾蚴的猪肉就会感染这种绦虫,绦虫会寄生在人的肠内并进行繁殖,人就得了绦虫病 。在这个过程中可能不会出现任何感染的症状。但是绦虫成虫的节片会通过粪便脱落,每个节片包含约30,000–50,000个虫卵。人一旦摄入感染了这些虫卵的食物就会引起脑囊虫病,虫卵不断孵化,幼虫就会进入大脑,导致癫痫发作。

世界卫生组织(World Health Organization)认为猪带绦虫是一种重要的食源性寄生虫,并将绦虫病列为17种易被忽视的热带疾病之一 。猪带绦虫感染也是引起后天获得性(可预防性)癫痫最常见的原因,但这种癫痫是完全可以避免的。不发达国家由于卫生条件恶劣、基础设施差、人民生活水平低下等原因都会让当地人群容易感染上猪带绦虫。

澳大利亚墨尔本大学(University of Melbourne)马歇尔·莱特托勒(Marshall Lightowlers)博士的研究团队研发了一种能有效抵抗猪带绦虫的疫苗——重组基因工程疫苗:TSOL18 ,并于2010年在喀麦隆进行了一次现场接种试验,试验表明:向猪注射抗猪带绦虫疫苗可以保护猪不受感染,反过来这也适用于人,实验证实了TSOL18疫苗的可靠性。随即莱特托勒博士与印度制药巨头——印度免疫制剂有限公司(Indian Immunological Limited)合作研究,发布了预防猪囊虫病的疫苗Cysvax 。目前,Cysvax正在猪带绦虫相关疾病肆虐的尼泊尔和非洲等一些地区开展现场试验工作。

该研究成果发表在《澳大利亚兽医杂志》(Australian Veterinary Journal)2017年第1-2期。

(编译 梁晓贺)

9   2017-11-28 11:35:46.203 解开传奇公牛基因之谜 (点击量:5)

澳洲几乎有一半的牛肉都来自昆士兰州,昆士兰州属于热带和亚热带气候,其放牧的牛大部分是婆罗门牛——一种适应了热带气候的牛。婆罗门牛的瘤牛和普通牛在三十万年前就已经分化,普通牛对温带牛的培育极其重要。研究适应澳洲热带气候的牛,找出影响其生产性状的基因,对于未来的品种培育和杂交策略的选取非常关键。目前,澳大利亚“序列传说”项目(Sequencing of the Legends)正在致力于该项研究 。项目带头人是史蒂夫·摩尔(Steve Moore)教授,目前就职于昆士兰农业与食品创新联盟(Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation ,QAAFI),担任动物科学研究中心主任,该联盟是昆士兰大学和昆士兰政府研究机构的共同体。

项目研究人员对50头顶级公牛进行基因序列分析,希望借此发现温带牛的基因对现代婆罗门牛的关键生产性状有何影响。摩尔教授说:“我们选取了50只极具影响力的动物,分析他们DNA的全部序列,然后再锁定和某些性状有关的基因,找出婆罗门牛基因中最好的部分。”但是研究表明,婆罗门牛染色体中只含有7%-10%的普通牛基因,这是品种形成的产物。实验尚不能确定婆罗门牛染色体中的普通牛基因对婆罗门牛有何影响,婆罗门牛含有普通牛基因到底是巧合,还是它们与生产性状有关尚无定论。尽管如此,但结果似乎表明,婆罗门牛染色体包含普通牛基因,可能是因为这些基因和繁殖、生长、脾性等重要生产性状有关。摩尔教授说:“这些数据可以帮助我们做出更加直接有效的繁殖决策,提高北部牛肉产业的产量和效益。”

摩尔教授所在创新联盟的同事本·海因斯(Ben Hayes)教授、农业渔业系(Department of Agriculture and Fisheries)的博士布瑞恩·伯恩斯(Brian Burns)领导了一个研究小组,分析婆罗门种牛的DNA,其中有些样本选自20世纪50年代中期;农业渔业系和澳大利亚婆罗门牛培育者协会(Australian Brahman Breeders Association)为研究者有效地选取最有影响力的种牛提供了帮助;该项目也受到昆士兰大学(University of Queensland)农业渔业系的赞助。

(编译 梁晓贺)

10   2017-11-28 15:05:37.907 加拿大农业食品部发布马铃薯新品种满足大众多元需求 (点击量:7)

科学家波努瓦·比齐蒙古(Benoît Bizimungu)和他位于加拿大新不伦瑞克省(New Brunswick)弗雷德里顿马铃薯研究中心(Potato Research Centre)的研究团队,联合艾伯塔省的莱斯布里奇研究中心(Lethbridge Research Centre),共同研发了一种低血糖指数马铃薯。低血糖指数食物消化较慢,不会引起体内血糖和胰岛素的大幅上升,有助于长期减肥,并改善糖尿病。这一研究为糖尿病患者及其他有低血糖指数饮食需求的人增加了新的饮食选择 。

“2013年,我们发布的第一代产品成功完成了两年的产业评价。今年,位于艾伯塔省埃德蒙顿的帕克兰马铃薯种子有限公司(Parkland Seed Potatoes Ltd.)获得许可,取得了加拿大农业食品部(Agriculture and Agri-Food Canada, AAFC)低血糖指数马铃薯的独家测试权。”首席育种专家波努瓦·比齐蒙古介绍道。

弗雷德里顿马铃薯研究中心的波努瓦·比齐蒙古、阿格尼斯·墨菲(Agnes Murphy)、海伦·塔伊(Helen Tai)和大卫·德·可伊(David De Koeyer)等科学家也在研究其他专门用途的马铃薯,比如具有高抗氧化成分和有色肉质的马铃薯品种,以及工业用的高淀粉含量马铃薯。

这些马铃薯新品种通过传统方法培育,并利用了当地和南美洲外来的马铃薯种质资源的自然遗传多样性特征。新技术也有助于加快开发进程。挑选并确定具有满足行业需求潜力的马铃薯需要六年时间,之后才可以通过加拿大农业食品部的新品种发布计划(Accelerated Release Program)实现与马铃薯产业的共享。在每年超过100,000个候选品种中,只有极少数品质优异的明星品种才可以入选。加拿大农业食品部育种计划研发出的顶尖品种中的10到15个品种,将会在一个特定的马铃薯发布展会上发布,该展会每年在全国不同地区同时举行。如果相关从业者看到感兴趣的展品,只需支付少量的手续费,即可亲自测评其作为潜在商品的本地适应性和市场潜力 。

波努瓦·比齐蒙古博士称,“研发新品种需要花费数年时间,而且需要考虑包括产业和消费者等多种因素。马铃薯产业正在寻求既可以抵御干旱和疾病,并且产量高、外形好,同时具有特定市场针对性的品种。另一方面,消费者也渴望有品种丰富且更具营养价值的马铃薯以供选择。”

通过传统技艺和新技术的结合使用,科学家可以研发出既适合当地种植条件,又具有较高营养价值,可满足消费者需求,并增进人体健康的马铃薯。将新的马铃薯品种投入市场,能够为农民创造新机会,帮助他们保持竞争力。加拿大农业食品部的新品种发布计划自1998年启动以来,已发布了近200个新品种。每当研发出新产品,老品种就会被新的优良品种取代,以确保加拿大马铃薯种植者始终可以从市场中获得最好的马铃薯。

(编译 田儒雅)

11   2017-11-28 11:42:07.313 对乳制品需求的变化——从牛奶到酸奶及其他奶制品 (点击量:5)

加拿大民众对奶制品的口味一直在变化,本来过时的东西又开始流行起来,脂肪现在又有益健康了。虽然长期以来,消费者都对此避之不及,被“低脂”或“脱脂”产品所吸引,但现在奶油又恢复了人气,奶酪消费稳步增长,酸奶产品市场急剧扩张,各类型和品牌充满了乳制品货架。圭尔夫的农业食品经济系统(Agri-Food Economic Systems)研究负责人阿尔·马塞尔(Al Mussell)表示,消费者现在能更坦然地面对高脂饮料和奶油酱了,如现在他们咖啡的奶油含量从10%变成了18% 。

一、奶制品——百里挑一的农产品

这种人气的回归是由于人们对健康饮食的看法发生了改变,更强调食品组合的平衡而非完全拒绝某类食物。另外,也体现出在越来越复杂的食品环境下人们对简单饮食的渴望。

加拿大一家大型乳制品生产商盖伊·利食品有限公司(Gay Lea Foods Co-operative Ltd.)的总裁及CEO迈克·巴雷特(Michael Barrett)对现在以奶油和黄油为首的食品和自然食材能重回烹调领域的主流地位表示非常开心。同时他说道,越来越复杂的消费者口味也对产品开发提出了越来越多的创新需求。牛奶同时也在被看成是健康食材的来源之一,其含有的多种成分也成为其他产品潜在的添加剂。

亚伯达的奶农和酸奶生产商亨尼·博思(HennieBos)说到,2016年加拿大的牛奶生产量比前年多了5%,销售量正在增加,加拿大人的牛奶消费量也越来越多,这对农民来说是好消息。

二、即便减少奶牛数量,乳制品生产力也将提升

加拿大奶业网(Canadian dairy network, CDN)总经理布莱恩·范·杜马尔(Brian Van Doormaal)表示,加拿大牛奶总产量在过去二十年中一直相当稳定,变化的是农场和奶牛的数量。遗传学等领域以及挤奶技术上的创新,使得即使减少奶牛数量,乳制品生产力也能得到提升,生产总量得以稳定。“遗传学技术的变化是巨大的。从上世纪六十年代开始,每头奶牛每年的产量已经翻了一番,其中超过四分之三的荷斯坦种牛(Holsteins)的产量增加都是由基因学遗传改良所致。现在的生产水平比25年前提高了50%,那时平均每头奶牛的年产量是7,000升,现在是10,000升。”他补充说。

加拿大奶农协会(Dairy Farmers of Canada, DFC)主席威利·史密斯(Wally Smith)解释说,“这些创新让农民能提高乳脂和牛奶产量,例如使用全自动挤奶系统(voluntary milking systems)。只要有需求就可以挤奶,每头奶牛的产量自然增加了。”

基因学真正带来的巨变始于2008年,准确来说是基因组学,即通过评估动物的DNA来预计其遗传优点。不仅现在荷斯坦种牛的年遗传进度率翻倍了,基因组学也使所谓的功能特性选择成为可能。例如寿命、繁殖力和疾病抵抗力这些之前无法精确选择的功能特性。

三、改变即是机遇

对于像亨尼·博思的布勒-沃德酸奶公司(Hennie Bles-Wold Yogurt)这样的利基市场生产商来说,改变即是机遇。该公司的业务始于1996年,奶制品只有平淡的几种口味;而今天,他们的酸奶品种广泛,其中包括饮品和广受欢迎的希腊酸奶。“对奶农来说现在就是最好的时机。”史密斯认为,“用更少的奶牛生产更多牛奶意味着这个产业的碳排放量将会减少。这个产业就会变得更具可持续性,为此,我们感到非常骄傲。”

现在更大的挑战是处理随着乳脂市场的扩大而出现的脱脂乳过剩现象。目前加拿大的脱脂牛奶干燥设施产能已饱和,国内生产的产品和越来越多的进口产品相比,在价格上缺乏竞争力。解决方案之一是DFC和乳制品商协会七月发布的一项新的国家原料战略。正式批准流程完成后,具体细节就会发布。

(编译 乌吉斯古楞)

12   2017-11-28 11:53:45.553 食品添加剂E171:关于口服二氧化钛纳米颗粒的首次研究结果 (点击量:4)

国国家农业研究院(InstitutNationale de la RechercheAgronomigue, INRA)的研究人员联合法国食品环境和职业健康与安全管理局(ANSES),格勒诺布尔阿尔卑斯大学(CEA-Université Grenoble-Alpes),同步辐射光源(Synchrotron SOLEIL)和卢森堡科学技术研究所(Luxembourg Institute of Science and Technology),针对口服二氧化钛的影响进行了研究。

二氧化钛(或TiO2)是一种广泛使用于食品尤其是糖果中的添加剂 。在化妆品、防晒霜、涂料和建筑材料等许多产品中都存在着二氧化钛,通常在欧洲称作E171,在食品行业被广泛用作添加剂来增白或增加食品的不透明度。在牙膏和药品中很常见,在糖果、巧克力、饼干、口香糖和食品补充剂中也是如此。E171由微米和纳米颗粒组成,但它却不被称为“纳米材料”,因为它的纳米颗粒含量没有超过50%(实际含量在10-40%之间)。国际癌症研究中心(The International Agency for Research on Cancer, IARC)对吸入(职业接触)二氧化钛存在的风险进行了评估,最终评级为2B类致癌物,也就是可能对人体致癌。

一、二氧化钛对肠道及免疫系统的影响

研究人员们对实验老鼠进行E171口服实验,每天每公斤身体重量进行10毫克剂量的服用,这一过程与人通过食物来摄取E171的过程类似。研究人员们在这些实验老鼠的肝脏里发现了二氧化钛分子,首次证明了二氧化钛在生物活体中被肠道吸收并进入血液的事实。

二氧化钛纳米颗粒出现在小肠和结肠内壁,然后进入淋巴集结的免疫细胞的细胞核内,诱发肠道免疫反应。从淋巴集结的细胞因子产生缺陷到结肠黏膜出现微炎症现象,研究人员发现了一系列免疫反应不平衡现象。脾脏作为系统免疫的代表,当E171在试管内被激活后,免疫细胞接触到E171会增加促炎细胞因子的产生能力。

二、长期口服二氧化钛对早期结肠直肠癌有诱发和刺激作用

研究人员在100天内让老鼠以饮用水的方式定期口服二氧化钛。对于之前服用过实验致癌物的老鼠,口服TiO2导致癌前病灶变大。另外一组健康的老鼠在口服E171后,11只中有4只老鼠的肠上皮组织中出现了自发性癌前病灶。未服用E171的老鼠直到实验的最后也未发现异常。这些实验结果表明,E171能诱发并刺激早期结肠直肠癌。

这些研究也首次表明,添加剂E171是肠道及整个身体中二氧化钛纳米颗粒的来源之一,对免疫功能和结肠的癌前病灶都有影响。同时也说明在经济合作与发展组织(Organization for Economic Cooperation and Development, OECD)指导下继续观察癌症后期阶段的癌变情况,开展相关研究是合理的。这些研究为评估E171添加剂对人体的风险提供了新数据。

上述研究建立在Nanogut项目框架下,由法国食品环境和职业健康与安全管理局(French Agency for Food, Environmental and Occupational Health & Safety, ANSES)提供资金支持,属于涉及环境、健康与工作环境的法国国家研究项目(PNR EST),由INRA协调开展。尽管目前研究结果显示添加剂在结肠直肠癌的早期具有诱发和刺激作用,但仍没有证据证明其会对人类造成危害或导致疾病步入晚期。

(编译 乌吉斯古楞)

13   2017-11-28 11:45:29.237 食品补充剂会成为毫无风险的流行趋势吗? (点击量:6)

从健康的角度看,早餐的碳酸钙泡腾片,午饭的维生素D胶囊与晚饭的叶酸和异黄酮,到底什么人、什么时候适合服用这些食物补充剂呢? 德国联邦风险评估研究所(The Federal Institute for Risk Assessment, BfR)在“食物补充剂——会成为毫无风险的流行趋势吗?”的论坛上,提供了食物补充剂的益处和潜在风险等相关信息,以及不同终端消费者的消费行为信息。

BfR主席、教授安德里亚斯·亨泽尔(Andreas Hensel)博士表示,服用过多剂量的维他命和矿物质在特定条件下会对健康有害。BfR论坛为2017年柏林国际绿色周(International Green Week)的一部分。此次论坛为参加者提供了多方面的有关服用食物补充剂的观点。讨论内容包括:食物补充剂的监管框架、维生素D的评定、草药食物补充剂(植物)的评定以及相关的风险沟通。

对于日常饮食多样且均衡的健康人来说,食物补充剂是多余的。假设饮食均衡,身体便会收到所有所需营养。相反,不加控制地摄取补充剂会造成健康风险。所以,消费者应当学会谨慎使用食物补充剂,了解其潜在风险。

大量摄取过多的维他命D会导致意料之外的副作用,比如肾结石或肾钙化。通常,只有在发现维生素D摄取不足,并且无法通过改变日常饮食或增加日晒方式来刺激身体自身维他命D产生的情况下,才会推荐使用食物补充剂维生素D。可能存在维生素D摄取不足的人群包括那些从来或很少户外的人,那些在户外完全遮盖住身体的人和深肤色的人。在儿科领域,根据不同需求,不考虑是否由母乳喂养,新生儿在特定时间段内需要补充维生素D来预防佝偻病。

维生素叶酸的合成形式被称作“叶酸”。叶酸被用作食物补充剂和增加食物营养。BfR推荐想要怀孕或有可能怀孕及孕期前三个月要吃富含叶酸的食物,并且额外服用叶酸食物补充剂,用来减轻胎儿神经管缺陷(“神经管畸形”)的风险。相反,一般人只有在医学上发现叶酸摄取不足的情况下,才会推荐服用叶酸补充剂。没有科学依据表明,摄取超过正常需求量的叶酸补充剂会有任何益处。叶酸复合物自然富含在诸如甘蓝、野苣和鸡蛋等植物或动物食品中。

如今通过网络,可以轻而易举地从世界上任何一个角落购得由植物、藻类、蘑菇、孢子萃取(所谓的“植物”)制成的食物补充剂。然而这些补充剂产品所提供的自身信息、产品包含的生物活性物质信息,以及它对人类健康的安全信息等都很有限。由于信息匮乏,要对这些活性化合物进行风险评估并给出安全的推荐摄取量,是目前科学家们面临的挑战。

消费者们通常不知道,尽管食物补充剂被归类为食物而不是药品,但和药品一样,它们有药片、糖衣药片和粉末的形式。和药品不同的是,它们不需要许可证批准程序。唯一程序就是在德国联邦消费者保护与食品安全办公室(Federal Office of Consumer Protection and Food Safety, BVL)注册。食物补充剂的安全性完全取决于生产商的责任感。和其他食物一样,对补充剂产品的标签控制、交易的合规性等监管工作,都是由联邦各州的食物监管部门完成的。

(编译 乌吉斯古楞)

14   2017-11-28 11:46:00.533 ENEA研制“智能”标签监测食品与环境 (点击量:6)

在不远的将来,超市可以使用“智能”标签,通过化学传感器监测食品的温度和湿度来检测其新鲜度。例如,将该标签用于冷冻食品时,即可通过一个简单的智能手机应用来获知其保存状态 。

尽管听起来像科幻小说,这种有机电子却是用来测试新材料的最先进平台之一,由意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局(ENEA)伯蒂奇研究中心(Portici Research Center)研发,该研究中心也因创新光伏发电研究、电子鼻和超级计算器“克雷斯科(CRESCO)”而著称于世。

有机电子研究行业在2016年的营业额超过260亿,且具有巨大潜力,行业前景在全球范围内处于上升趋势。TRIPODE实验室在有机电子研究领域处于核心位置。TRIPODE是“高分子材料应用于电子设备的技术与研究”的首字母缩写。TRIPODE实验室目前正在测试研发一种碳基材料,用于制造超薄、轻量、灵活、低成本、环境友好型的设备。

作为最具潜力的应用之一,射频识别标签(Radio Frequency IDentification, RFID)是配备有创新性阅读和识别系统的敏感性标签。“配备有化学、温度和湿度传感器的射频识别标签,未来除了可以应用于超市,还可以用于监测环境、工业加工和农业污染情况”,实验室负责人卡拉·美纳里尼(Carla Minarini)解释称。

TRIPODE实验室由意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局的纳米材料和设备(Nanomaterials and Devices, NANO)实验室组织协调,凭借ReLIGHT和SMARTAGS项目,得到了坎帕尼亚地区(Regione Campania)、教育部门、大学和研究机构1,300万欧元的资助,这些提供资助的机构包括萨勒诺大学(University of Salerno),技术迁移与研究基金会(Foundation for Technology Migration and Research, FORMIT),以及FOS、SESMAT和AET公司。目前,相关研究活动已将16名年轻毕业生培养成为有机电子领域的专家。

过去3年中,纳米材料和设备实验室为创新和尖端设备投入了超过350万欧元的经费,这些尖端设备包括纳米压印光刻(Nano Imprint Lithography,NIL)、图形发生器(Pattern Generator)、发光二极管沉积系统(Integrated OLED Deposition System)、原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)、报纸和绢印(基于上述印刷技术研发的有机光伏电池(OPV cells)及发光二极管和模块)、卷式印刷技术、科特玛智能涂布机(Coatema Smartcoater)和喷墨式打印,等等。

(编译 田儒雅)

15   2017-11-28 11:47:37.143 科学家利用机器人、无人机技术助力植物遗传学研究 (点击量:6)

乔治亚大学(University of Georgia)的研究人员正致力于开发一款涵盖地形漫步器和无人驾驶飞行器功能的机器人系统 ,以便更快捷、准确地收集整理作物的物理特性信息,如生长模式、耐逆性、健康状况等。人口激增时期,科学家们正致力于增加作物产量,这些信息对于他们来说至关重要。

“科学家估计,到本世纪中期,世界人口将达至91亿,比近30余年增长30%”,乔治亚大学工学院教授,项目负责人李长缨(Changying "Charilie" Li)说道,“这样的人口增长需要我们在现有粮食产量的基础上翻一番。针对这一高要求,我们的解决办法就是利用基因组工具来培育出质量更高、产量更高、适应性更强的作物。”

在遗传学相关的研究中,尽管目前科学家可以人工收集到植物的物理特性,但是由于研究人员每次只能手动记录一种植物的数据,因此收集过程往往异常艰辛,且花费巨大、耗时过长。但李教授和他的同事们研发的机器人则可以让研究员们在作物的生长季节一天内完成农田全部作物的数据采集工作。另一位项目负责人是乔治亚大学农业和环境科学学院以及富兰克林艺术学院(Franklin College of Arts and Sciences)的终身教授安德鲁·帕特生(Andrew Paterson),他在被子植物基因组绘制和排序领域一直处于世界领先地位,他表示该项目解决了一直以来阻碍遗传学研究的一个重要瓶颈。

机器人的出现不仅提高了现有工作的效率,同时还可以采集到现有手段无法收集到的信息。例如,现在可以通过每周测量一次植物的高度(之前只能在每季末测量一次),来了解不同的遗传型植物是如何应对降雨等特定环境参数的。另外,机器人身上除了配有多光谱、超光谱和热成像功能的相机外,还配备了光学雷达(Light Detection and Ranging, LiDAR),或称光达。这是一种远程感应工具,通过发射脉冲激光来测量距离等参数,这一技术使得研究员们可以准确地绘制出他们所研究植物的三维图像。

去年,在位于沃特金斯维尔(Watkinsville)和格林斯博罗(Greensboro)之间的乔治亚大学的铁马农场上开展了初步试验。李教授估算,在为期6个月的生长季节中收集到的数据量约200万兆。如果将机器人全部利用起来,采到的量将是上述数据量的30倍。另外,研究人员们正在开发一种类似于脸书的用于身份验证和在照片上添加人物标签的面部识别程序的人工智能算法。举例来说,算法可以扫描大面积田地的航拍照片并自动识别出植物的位置和花朵的数量。由于同时有多组无人驾驶的自动化工具在田间作业和上空飞行,这种智能算法还可以确保机器人和无人机都能完成他们各自的任务并且互不干扰。另一位项目负责人是工学院助理教授贾瓦德·穆罕默德·维尔尼(Javad Mohammadpour Velni),他正在研究一套分析工具,让地上和空中的工具在独立运作的同时高效合作,使其覆盖田间和空中,收集各类数据。

“一直以来,约一半的粮食增产都归功于遗传学研究,只需少数的农民和粮食生产者便可以满足大量人口所需的供给,”帕特生说,“因此要实现到2025年粮食产量翻一番这个目标,就需要借助遗传学研究。目前,认识到这一点是具有现实意义的。”乔治亚大学的研究人员们相信,他们的研究将会给植物遗传学家们提供一个收集大量表型数据的平台,提高作物产量。

(编译 李晓曼)

16   2017-11-28 11:47:18.953 筛选城市树种的新方法 (点击量:7)

美国联邦林业局太平洋西南研究站(U.S. Forest Service’s Pacific Southwest Research Station)日前发布了一份技术手册以及迄今为止最庞大的城市树木数据库 ,数据库收录了各城市树种在不同地区的预计生长水平数据。由于美国城市周边地区空间拥挤,景观植物用地更是寸土寸金。树木数据库的出现使得城市规划和林业部门能够更准确地选取树种,从而让树木生长成为理想的城市景观,减少后期修剪维护的困扰。

美国林业局研究员、手册和报告的首席作者格雷格·麦克弗森(Greg McPherson)表示,“了解树木的生长极限尺寸能够避免未来树木根系与人行道、枝杈与输电线之间的冲突。”手册和数据库是14年调查研究的结晶,涉及全美14,000多株树木的研究分析数据。美国以往的种植模式是在一个城市或地区特定种植几种树木,新数据库中包含多达171种树种的数据,横跨16个气候带。数据库所收录树种数据包含各个树龄,并且相关数据采集均使用统一的测量单位。麦克弗森表示,“世界上很少有类似的研究,如果有的话,我们就可以从树木数量范围、树种分析、树龄段、地区等方面进行比较。”该研究利用统计建模给出的预测增长维度水平也是前所未有的。除了通过计算树的直径和年龄来确定预期生长之外,该研究还采用了该研究的另一位主要研究者林业局城市生态学家纳塔利·万·多尔恩(Natalie van Doorn)表示,“尽管树木生长是一个复杂的过程,但生长方程可以十分简单并准确地表明树木在不同树龄阶段的尺寸变化。”除预测树木生长尺寸外,技术手册还提供了每种树种的叶片量数据,对预测空气污染物的吸收量起到至关重要的作用。为了让非专业读者能读懂,报告还给出了详细的使用说明,包括如何使用生长方程,如何计算树木的尺寸、生物量、碳储量以及其他城市林业人员关注的指标。万·多尔恩表示,“该研究和相关文献从始至终是以城市林业规划为核心的,城市树木对居民的益处不胜枚举,而本研究恰恰能够帮助社区居民充分利用这些自然资源。”

(编译 李晓曼)

17   2017-11-28 11:48:09.623 2017年印度种子大会在加尔各答召开 (点击量:19)

据印度农业和农民福利联盟部报道,2017年印度种子大会在加尔各答举行。农业和农民福利联盟部部长(Union Minister of Agriculture and Farmers Welfare)拉德哈·默汉·辛格先生(Shri Radha Mohan Singh)在开幕式上致辞道,本届种子大会的主题是“快乐的种子”(Seed of Joy),这与本届政府提出的到2022年,让农民收入翻倍,为农民生活带来幸福和繁荣的愿景非常一致 。他在谈到联合政府(Union Government)的国家农民政策(National Farmer Policy)时说,该政策的目的就是加快农业产出,发展乡村基础设施,提高附加价值,促进农业综合企业的发展,创造农村地区就业,保障农民、农业工人及其家属的生活质量,阻止农民搬迁入城以及应对经济自由化和全球化带来的挑战。

辛格指出,在本届政府的战略措施刺激下,合格优质种子供应量增加,从60年代的400万公担增至2015~2016年度的3700万公担。辛格还提到,农业合作与农民福利部(Department of Agriculture, Cooperation & Farmers Welfare)已要求各州政府提供各种种子的筛选车间,满足年度或季度优质种子需求。这种种子筛选车间能够达到提高种子替换率和品种更替率的双重目的,保证农业产量和生产力的可持续性发展。他强调,印度种子产业具有极大潜力,将成为面向全球市场提供优质种子的重要产业。

辛格表示,印度的种子市场(Indian Seed Market)正在快速发展。近期,蔬菜和谷类作物的杂交种子市场有了长足发展。印度种子产业能够成为为国际市场提供种子的重要产业。尤其是杂交种子,相较于其他国家,可以用较低成本来产出价格昂贵的蔬菜种子。除蔬菜外,玉米、水稻、珍珠稷和棉花等作物的杂交种子,还可以大量输往印度东南部及非洲国家。辛格提到,农业合作与农民福利部一直致力于简化规章制度,使其变得透明牢固、与时俱进。他向代表们保证,中央政府将尽一切努力帮助他们在国内和国际舞台发展壮大。

辛格在会上表示,在纳伦德拉·莫迪总理的指导下,印度启动了一系列计划,如农村公路项目(Pradhan Mantri Gramin Sadak Yojana)、区域灌溉计划(Pradhan Mantri Krishi Sinchai Yojana)、收成保险计划(Pradhan Mantri Fasal Bima Yojana)、技能发展计划(Pradhan Mantri Krishi Vikas Yojana)、有机农业计划(Paramparagat Krishi Vikas Yojana)、土壤健康计划(Soil Health Scheme)、印楝包膜尿素计划(Neem Coated Urea)和国家农业电子市场计划(E-National Agriculture Mandi Scheme)等,其目的都是提高作物生产力和农民的收入。

辛格表示,在农村住房、冷链、供应链、乳制品、家禽、肉类、渔业、园艺、农业、机械化和微灌等领域,有一技之长的男女老少们都有了新的就业机会。“技能印度计划”(Skill India Mission)的实施为农村地区的青年带来了机会和技能。辛格还重点强调了旨在让农民收入翻倍的莫迪总理提出的7个计划:(1)强调灌溉,加大预算,达到“一滴水——多作物”的目的(per drop-more crop);(2)在大田土壤健康基础上提供优质种子和土壤养分;(3)大力投资仓储和冷链,防止采后作物损失;(4)通过食品加工增加附加价值;(5)建立全国农业市场,消除市场扭曲,建立拥有585个站点的电子商务平台;(6)引进新的作物保险方案,规避风险;(7)促进家禽、养蜂和渔业等产业发展。

(编译 潘淑春)

18   2017-11-28 15:10:23.37 德国发布HPAI风险评估报告 (点击量:17)

近期,欧洲多个国家爆发了高致病性禽流感病毒(HPAIV)H5N8型禽流感疫情并迅速蔓延。匈牙利、波兰、克罗地亚、瑞士等欧洲26个国家陆续发布了(HPAIV)H5N8检测报告,报告显示疫情正在快速扩散,欧洲各地区的禽流感案例逐日增加,动物园及野生动物园的鸟类也受到波及。目前德国野生鸟类和禽类感染禽流感病毒的数量已达69例,达到前所未有的程度 。

一、感染物种概况

(1)野生鸟类

2014年和2015年的H5N8疫情中,仅在个别野生鸟类(3只野鸭、1只水鸭和1只海鸥)中发现了H5N8禽流感病毒。但本次疫情中,已经在大量死去的水禽和秃鹰等吃腐肉的猛禽体内发现了该病毒。截至目前已发现的47种不同鸟类物种,包括了潜鸭、水鸟、海鸥、天鹅等鸟类,以及野鸭、鹅、猛禽和吃腐肉的鸣禽(例如乌鸦)。高致病性H5型禽流感病毒也被发现于健康水禽体内或其粪便中,由此表明野生鸟类可排泄病毒而不引起疾病或死亡。目前可以确定的是,H5N8禽流感病毒正在野生水鸟中持续蔓延,已经发现的死禽仅仅只是冰山一角。如果天气持续寒冷,鸟类会进一步动态迁徙,大多数水鸟将离开寒冷地区前往无冰水域,这种天气条件可能导致疫情在内陆地区和南欧的野生鸟类中扩散。

(2)家禽与动物园中的驯养动物

德国已有54个家禽饲养场和15个动物园或野生动物园被检出感染了H5N8型禽流感病毒。几乎所有感染病毒的饲养场都位于已发现死亡众多、禽流感病毒呈阳性的水禽地区。在爆发疫情的野生动物园中,有可能接触到野生水鸟的各类水禽也受到波及。在大多数家禽饲养场中,直接或间接接触受污染材料,例如鞋、车辆、物体等是最可能的感染途径。德国联邦动物健康研究所(FLI)调查发现,受感染的地区大多为疫情初次爆发地区,还未有进一步扩散,但有3例疫情很可能是二次爆发。此外,在野生鸟类和家禽可能接触的地区,很有可能爆发、扩散疫情,并产生新感染源。

(3)系统发育学分析

根据遗传分析显示,此次检测到的病毒与2016年夏天首次在俄罗斯南部发现的H5N8病毒相似,与2014年和2015年在欧洲爆发的H5N8病毒具有显著遗传性差异。因此,该病毒很可能为最新引入且与2014年传播途径相同,即在俄罗斯通过野生鸟类传播的同类型病毒。系统发育学分析结果假设,在从中亚到中欧的传播过程中,发生了至少一种其他类型禽流感病毒的基因重配事件。调查结果表明,没有任何迹象可以表明德国感染疫情的饲养场与东亚或东南亚地区有直接联系。已在水禽中发现的高致病性、循环型H5N8病毒基因组片段,与2014年和2015年的病毒具有一定关联性。

H5N5亚型禽流感病毒自2016年12月中旬以来在野生鸟类中爆发,已逐渐蔓延至家禽饲养场。这种病毒经H5N8病毒重组形成,由几种亚型病毒在同一受感染动物体内复制并进行遗传物质交换,从而产生了混合型病毒。首例H5N5病毒的分析也显示其与来自俄罗斯-蒙古边境地区的H5N8病毒具有一定关联性,但与H5N8又具有遗传性的差异性。H5N5与H5N8同时或先后进化,之后被引入德国,至今尚未发现人感染H5N8或H5N5禽流感病毒的案例

二、结论与建议

高致病性禽流感病毒H5N8已经在26个欧洲国家的和德国15个州的野生鸟类中蔓延,野生鸟类和家禽间的接触将导致病毒被引入传染至家禽饲养场或动物园。目前的首要任务是保护当地家禽饲养场不被H5N8病毒感染,重点需要在野生鸟类栖息地与家禽饲养场之间建立物理性和功能性隔离。将家禽饲养在室内或采取其他生物安全措施,最大程度降低家禽直接或间接接触被感染野生鸟类的风险。对于间接传播途径,例如受野生鸟类污染的饲料,必须与水和受污染的垃圾及物品(鞋、手推车、车辆等)隔绝,并采取适当消毒措施。家禽饲养场需要严格实施生物安全措施,对设备和车辆进行清洁和消毒,以防止饲养场间的病毒传播。此外,还需要修订、优化生物安全措施并严格执行,家禽饲养者有义务依据法律遵守生物安全基本法则。

(编译 郝心宁)

19   2017-11-28 11:49:32.13 突尼斯可持续土地管理的影响评估:地理信息系统和遥感数据的效用 (点击量:16)

据国际干旱地区农业研究中心2017年2月8日报道,突尼斯的土壤侵蚀率极高,50%的国土面积都受到影响,因此土地退化问题对突尼斯构成了巨大挑战。近30年来,突尼斯的国家政策是持续重点关注水土保持。但是,突尼斯约77%的地区属于干旱气候,其他也多为半干旱地区,土地和水资源退化形势严峻。为应对这一挑战,自1990年以来,在执法部门的支持下,突尼斯实施了多项国家战略,并于2001年成立了一个特殊机构——突尼斯耕地保护和管理总局(DG-ACTA),以支持农业部的相关工作。实施这些措施以来,人们更多地参与到可持续土地管理(sustainable land management, SLM)实践中,以期改善土地状况,这是政府政策和决策的重点。同时,突尼斯提出了土地退化经济学(Economics of Land Degradation, ELD)倡议,强调相关投资所带来的机遇和好处。ICARDA与国际农业研究磋商组织(CGIAR)的“旱地系统、水、土地和生态系统研究计划(Research Programs on Dryland Systems and Water, Land and Ecosystems)”联合推出的“可持续土地管理对于实现土地退化零增长的影响评估(Impact evaluation of SLM options to achieve land degradation neutrality)”项目,成为一个新的转折点。该项目得到德国国际合作机构(GIZ)的资助,旨在为SLM实践中的农事和经济影响评估提供可靠的预测工具 。

利用关联选项方法的可持续土地管理系统(SLM-OxC)是一个在线地理信息系统,它利用遥感技术持续监测目标区域受到的影响。该系统通过关联选项,可为私人和公共利益相关者提供帮助,回答有关不同规模土地的利用和管理的常见问题,包括:在资源有限的情况下,如何进行更有利的地理位置定位并实现优先投资;如何识别那些已经出现土地退化地区的生物物理、经济和社会原因;如何识别地理域,以获取关键的生物物理,经济和社会驱动的土地恢复和相关成果数据;如何预测SLM在土地生态系统服务方面的未来影响和受益人口。

该项目于2016年8月开始执行,主要收集全球和有关国家的专门数据集,评估和扩展突尼斯SLM项目的知识库,并完成了标准化的SLM-OxC选项模板。该项目有利于SLM的研究人员、项目经理和从业人员在实践中记录其技术、环境、经济和社会方面的情况。2017年,突尼斯特定地区的SLM-OxC数据将存储于国家数据库中,用于分析评估SLM实践的效果。SLM-OxC系统的数据还将用于另一个用户友好工具—全球地理信息环境与选择(Global Geoinformatics Context and Options, GeoCos),这样,利益相关者能够同时探讨不同环境下多个SLM实践的效果。预计在今年接下来的培训和技术转让研讨会期间,突尼斯国家农业研究系统(NARS)的工作人员会掌握所有的SLM和Web GIS的技术。

(编译 潘淑春)

20   2017-11-28 11:54:21.637 美农业部公布2016年玉米、大豆增产及冬小麦种植面积、粮食库存情况 (点击量:20)

2017年1月12日,美国农业部国家农业统计局(U.S. Department of Agriculture’s National Agricultural Statistics Service, USDA-NASS)发布了2016年作物生长报告(Crop Production 2016 Summary)。报告总结了谷物、干草、油籽、棉花、烟草、糖、豌豆、干豆、扁豆,土豆和杂类作物的年终种植面积、产量和产量估计 。2016年得益于中部地区充足的降雨和适宜的温度,美国主要农作物玉米和大豆的产量再创历史新高。

2016年玉米总收获面积达到8,670万英亩,比上年增加7%。玉米总产量151亿蒲式耳,比2015年增长11%,每英亩产量174.6蒲式耳,比2015年分别增长6.2蒲式耳。玉米主产州的目标产量每英亩穗数达历史第三高水平,其中,俄亥俄州每英亩穗数突破历史记录。

2016年大豆总收获面积也创下新高,达到8,270万英亩,比上年增加1%。大豆总产量创历史最高纪录,达到43.1亿蒲式耳,比2015年增长10%,从大平原北部到阿巴拉契亚山脉,几乎全北美地区的大豆产量均创下历史新高。大豆平均单产也高达52.1蒲式耳,比上年增加了4.1蒲式耳。

2016年棉花总收获面积952万英亩,比上年增加18%。棉花总产量达到1,700万包(每包480磅)、每英亩产量855磅,比2015年分别增加32%和89磅。

2016年高粱总收获面积616万英亩,比上年下降22%。高粱总产量4.8亿蒲式耳,比2015年下降20%,但高粱平均单产创历史纪录,达到77.9蒲式耳,比去年增加1.9蒲式耳,乔治亚州、堪萨斯州和内布拉斯加州的产量都创历史新高。

此外,USDA-NASS还公布了冬小麦、油菜种子以及谷物仓储的报告。冬小麦种子报告为今年冬小麦种植面积的第一指标,2017年冬小麦种植面积约为3,240万英亩,比2016年下降10%,比2015年下降18%,这使得2017年美国冬小麦种植面积成为历史次低水平。谷物仓储报告显示,2016年玉米、大豆、小麦的储总量分别为124亿蒲式耳、29亿蒲式耳、20.7亿蒲式耳,分别比2015年增加10%、7%、19%。

(编译 郝心宁)

21   2017-11-28 11:50:43.063 国际畜牧研究所深入解读《2015—2016年度企业报告》 (点击量:18)

2017年2月,国际畜牧研究所(International Livestock Research Institute, ILRI)在线发表文章,对《2015-2016年度企业报告》 中涉及的畜牧与环境内容进行了深入解读 。指出加强政府与各种社会力量的合作,可以制定出更为惠及小规模农户的政策。同时,将研究成果转化为政策措施可以更好地保护环境,从而实现畜牧业可持续、集约化发展。

解读认为《2015-2016年度企业报告》符合ILRI《2013-2022年度战略规划》制定的3个目标:(1)开发、测试、改进并推广更为科学有效的畜牧业养殖方法,发展可持续、可推广的畜牧业,给农民带来更多实惠;(2)通过提供有说服力的科学依据,使决策者们(小到农场主,大到董事会、议会)意识到制定明确畜牧业政策并加大投资力度的必要性,为贫穷国家及其人民带来更多的社会、经济、健康和环境利益;(3)提升ILRI科研人员自身能力,以便更好地利用畜牧业科研成果和所得投资,为农牧民提供更好的生活。

针对以上3个目标,文章认为应从以下3个方面采取具体措施:

1、将科学转化为实践

一直以来,国际上基于工业化国家通常采用的联合国政府间气候变化专门委员会(UN Intergovernmental Panel on Climate Change)的现有数据,对肯尼亚畜禽类排放的温室气体进行预估。但是经过ILRI的Mazingira研究中心科学家们的初步研究,他们发现肯尼亚畜禽类温室气体实际排放量比国际上预估的要少大约九成。由于畜牧业对农民生活以及环境的可持续发展具有重大意义,因此需要对非洲畜禽类温室气体排放进行专门测算。同时,文章认为加深对非洲畜牧业温室气体排放的认识,可以更有针对性地制定出应对气候变化的相关政策。

2、采用循证决策的方式

在ILRI以及国际土地联盟(International Land Coalition)等组织的支持下,埃塞俄比亚、纳米比亚和苏丹等国家在2016年5月召开的联合国环境大会上接受了“防治荒漠化、土地退化、干旱以及促进林牧业可持续发展”的决议。主要议题包括:投资旱地、市场准入以及环境管理鼓励等机制。

3、提升能力

“非洲崛起的埃塞俄比亚(Africa RISING Ethiopia)”项目将盈利、生产和环境等因素纳入其提升计划。自2012年起,该项目已经惠及30多个研究机构,通过研讨会、农场劳作、互访等形式吸引了11,000余名参与者。项目中期评估表明参与土地管理、资源保护、农畜业集约化经营培训的农民可以将所学知识应用到农业实践中,对合作经营以及推广经营发挥了积极作用。该项目计划惠及人数将从2016年的不足21,000人提升到2021年的700,000人。

此外,文章还提出可以利用现代科技种植饲料,提升小规模农户的产奶量和奶质,从而促进畜牧业的可持续发展。

(编译 吴蕾)

22   2017-11-28 11:51:12.547 解决病虫害肆虐食物链问题需要长期协调一致行动 (点击量:7)

2017年2月1日,联合国粮农组织(FAO)在线发表文章称,粮食供应和食品安全每天都会受到来自动植物病虫害和各种污染物的威胁。这一现象在农场、工厂、家庭、淡水、海水、室外以及森林等地随处可见 。

无论这种威胁是以病原体、病虫害还是污染物的形式存在,其传播速度都非常快,为人们采取及时、有效的应对措施带来巨大困难,如果处理不当,,将会使粮食供应、人民生活乃至生命面临更大的危害。每年全球约有十分之一的人口因食用了被污染的食物而患病,每年约有42万人口因此而死亡。超过70%的人类新发疾病来自动物,而且这些疾病很有可能成为威胁公共卫生安全的罪魁祸首。每年全球农作物生产因植物病虫害减产三分之一,并且影响到各个洲的诸多国家。

造成这种现状的原因包括集约化耕种、砍伐森林、过度放牧和气候变化。同时,冲突、内乱以及贸易全球化也会促使这种威胁出现,并蔓延到其他国家,甚至给这些国家造成破坏性打击。另外,食品污染可能发生在加工和销售等环节,而这些环节通常在不同国家完成,因此要找出污染源就更加困难了。

为了应对越来越多的跨界动植物病虫害,FAO出版了《如何避免食物链出现风险》(Averting Risks to the Food Chain)。该书提供了一套经过验证的紧急预警方法和工具,阐述了如何通过预防、预警、准备工作以及良好的食物链危机管理方法来改善粮食供应和食品安全,从而拯救人民面临的各种生活问题甚至生命。

FAO助理总干事王韧(Ren Wang)认为,在这个万物相互联系且异常复杂的世界中,维持食物链安全变得日益困难。这也是为什么在食品生产、加工和销售等环节应该时刻保持警惕的原因所在,并针对当前和潜在的威胁,采取协调一致的行动。

书中提供的方法和工具展示了如何利用跨学科方法及时作出应对,包括利用新的通讯技术,促进信息交流,从而预防和控制跨界威胁。在马里、乌干达和坦桑尼亚,畜牧养殖者会利用智能手机上的EMA-i应用程序从野外收集动物疾病信息。这些数据会实时传送到地区、国家乃至全球共享的FAO全球动物疾病信息系统(Global Animal Disease Information System, EMPRES-i)中。经过及时地分析,该系统会为农民提供预警信息,帮助他们迅速采取措施,更好地应对疫情。

沙漠蝗虫是最危险的迁徙性害虫,经常威胁到非洲和亚洲地区的粮食供应。例如,一个约4,000万只蝗虫的群体可以吃掉大约35,000人所需的粮食。“eLocust3”系统改进了对蝗虫的监测工作,目前已有19个易遭蝗虫危害的国家已经开始使用这一系统。

另外,还有一些移动工具已经被开发用来监测小麦锈病,帮助推广工作者和研究机构定期交流疫情信息。

(编译 吴蕾)

23   2017-11-28 11:51:44.577 探索农业废水利用 (点击量:7)

1月19至21日,一年一度的全球粮食和农业论坛 (Global Forum for Food and Agriculture)在柏林举行。该活动由联合国粮食及农业组织(FAO)主办,参与方包括联合国教科文组织、世界卫生组织、世界银行和莱布尼茨食品和营养研究联盟(Leibniz Research Alliance Food and Nutrition)。与会专家讨论了各国应对水资源短缺的措施,以及农业生产中废水利用的最新趋势。

一、背景介绍

如今粮食需求不断扩大,水是粮食生产的基础,但水资源日益匮乏,在气候变化背景下或将进一步加剧,严重影响到人类的粮食自身供养能力。随着世界人口增长和经济扩张,淡水稀缺性日益凸显。80年代至今,地下水总抽取率每年增加1%,如今气候变化更是让供水压力与日俱增。如今的全球淡水使用量中,农业已经占到了70%,而2050年粮食需求至少将增长50%,因此农业用水需求也将继续扩大。与此同时,城市和工业用水也是只增不减。

曾经有待解决的市政废液处理问题现在被视为应对水资源短缺的备选方案。将污水视作资源加以处理和管理,如果处理得当,城市污水、农业径流等非常规替代性水源可以用来缓解农业缺水问题。如果废水管理得当,不仅可以用来浇灌农作物,还可以补充蓄水层,间接支持农业生产。废水不仅可以解决水源稀缺问题,而且大多废水营养负荷较高,可用作肥料。只要管理使用得当,避免废水带来健康和环境问题,我们就能变废为宝。

二、废水利用

粮农组织土地及水利开发司高级官员马洛斯·德苏扎(Marlos De Souza)说:“尽管目前缺乏更为详细的实际数据,但我们认为,在全球范围内只有很少一部分的废水经处理后被用于农业。不过现在越来越多的国家,例如埃及、约旦、墨西哥、西班牙、美国等,都在考虑利用废水发展农业,解决日益严峻的水资源短缺问题。目前,利用城郊地区的废水进行农业灌溉比较有效,因为这些地方废水供应普遍充足,通常为免费或成本低廉,而且拥有农产品(包括非粮食作物)市场。这种做法也可以在农村地区采用,事实上许多小农户已长期使用该方法。”目前研究的重中之重是对废水进行充分和安全的管理,以适合当地条件的方式予以利用。

三、风险管控

未经处理的废水含有微生物和病原体、化学污染物、抗生素残留等成份,对农民、食物加工者、消费者等的健康产生危害,对环境也会造成威胁。许多国家会考虑当地的自然资源状况、农业系统以及农作物情况,借助科技对废水进行加工管理,再将其用于农业生产。

在埃及,由于供水有限,废水往往会再次受到严重污染,已建成的湿地被证明是一种有希望且经济可行的处理方法。在埃及和突尼斯,废水正被广泛用于农林项目,为木材生产和荒漠化防治提供支持。在墨西哥的中部地区,城市废水长期以来一直用于农业灌溉。过去,废水利用的健康风险主要依靠生态系统来处理。近年来,当地安装了废水处理设施来解决部分作物废水浇灌的安全隐患。在约旦,再生水占该国总用水量的25%。在美国尤其是西部,废水处理和人为填充蓄水层的做法已经得到普遍应用。加州在净化废水之后,将其融入地下水,用于大规模农作物生产。

德苏扎认为,废水处理再利用,除了能缓解缺水问题、减少环境污染、支持粮食生产以外,废水回收、处理和再利用的基础设施和管理系统还可以创造就业岗位。

(编译 李晓曼)

24   2017-11-28 15:11:55.38 韩国农业、食品和农村事务部出台相关措施促进农业食品工业发展 (点击量:4)

近日,韩国农业、食品和农村事务部(The Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs ,简称MAFRA)宣布出台了推动农业食品工业发展,引领未来经济增长的相关战略措施,具体包括以下三方面 :

一、制备未解问题的基本解决方案

控制可能增加的禽流感病例,保证禽蛋类农业食品供应;减少稻米种植面积(预计截止2017年底,稻米种植面积为3.5万公顷),实现2018年稻米供需平衡,确保稻米中长期供需平衡;促进农产品加工业发展,加大稻米副产品和福利稻米的供给力度,引导稻米合理生产,稳定提高农民收入;优化消费和分配结构,降低受反贪法律冲击导致的餐饮业经济损失;制定受冲击商品消费促进措施,及农业食品工业中长期竞争力提高措施。

二、推广全国核心任务成果

加强对中国和伊斯兰等主要国家市场的专项出口补助,农产品与粮食出口额力争达到100亿美元目标;扩大智能农场规模(预计截止2017年底,共计有4,000公顷温室和730个牲畜棚),推动牲畜标准化管理,发展高附加值、技术密集型农业;提高旅游农业专项补助,促进农村地区旅游事业发展和农业转型,增加农民收入;预防农业灾害,增加农业灾害风险补助,以及低收入和老年农民的专项福利补助;建立双赢型基金管理企业,开发金融项目;提高实时监测准确度,重视农产品价格及供求信息的收集与分析;优化批发市场制度,尽量减少分销业务(预计截止2017年底,有170家当地食品直销网点);强化账目清算,允许直接收购与出售批发市场公司。

三、夯实农业食品工业发展基础

为青年提供农业食品工业领域创业机会;扩大韩国国立农业与渔业学院(Korea National College of Agricultureand Fisheries)招生数量(2016年390人,2017年470人,2018年550人);为年轻农民租赁农田提供补贴;促进基础食品、保健食品和老年滋补食品等食品生产,在平昌奥运会之际推广韩国农业食品;开发如种子、农产品、农场设备和宠物等新的经济增长引擎产业;推动旨在优化农村生活环境的“洁净农业”(Clean Agriculture)项目发展;加强自然资源与火车站、主题公园等基础设施的联通建设;推行ABC计划(Act, Believe, and Care,简称ABC),巩固农村政府信誉;各部委加强机构合作与信息共享,推进政策实施。

(编译 梁丽)