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自然科普:4870个种类,秘鲁为甚么要收躲这么多的土豆?

来源:MURPHY网 编辑:知识 时间:2023-01-30 18:40:29

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在秘鲁首都利马,类秘鲁南郊的甚收两栋不甚起眼的小楼里,有一些秘密的躲多的土豆大年夜房间。房间的科普网上买茶叶注意事项厚窗帘拉得结结实实,但外面却亮得晃眼。个种房间的类秘鲁安排看上往像是库房,密密层层摆满了货架,甚收但货架上只要一排排的躲多的土豆玻璃试管——透过挂满水珠的玻璃看进往,外面都是科普绿油油的植物小苗。

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能够会让生物狗以为眼熟的个种奇异“仓库” | cipotato.org

这些房间实在其实是仓库,但不是类秘鲁复杂的仓库,而是甚收国际马铃薯中心(Centro Internacional de la Papa, CIP)的马铃薯种质资本库。这里寄存着世界上最完全的躲多的土豆马铃薯种质收躲,4870个不合种类的马铃薯小苗被种在装有培育基的试管里,等候着全球迷信家、育种专家来函讨取。

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国际马铃薯中心总部|machutravelperu.com

为甚么要存那末多种马铃薯?

跟着农业现代化的中国茶叶杂志2017进程,农作物的多样性一向在降低,不只是栽种的物种愈来愈少,种类也愈来愈单一。在上个世纪的一百年时辰里,农作物的基因多样性已损掉落了75%。

多样性的损掉落,是屈服最大年夜化的价值。农场主盼看,他们用不菲价钱买进的大年夜型农用机械,面对的是整洁整洁的农作物——一样高、一样深、同时收获、同时采摘。然则,种类的单一也有能够带来严重的标题,甚至是灾祸。

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现代化的马铃薯收割机 | AVR bv / Wikimedia commons

发生于19世纪中期的爱尔兰大年夜饥馑,从一个正面来讲,南京国际茶叶博览会就是作物种类单一带来的灾祸。

事先,几近全部爱尔兰人栽种的都是一个叫做“爱尔兰脚夫(Irish Lumper)”的土豆种类。它特别很是优胜,即就是在泥泞、贫瘠的境地里,也可以或许取得相当不错的收成,一小块地盘便能赡养一大年夜家子人。但在面对来自墨西哥的致病疫霉(Phytophthora infestans)的时辰,这个种类败下阵来,涓滴没有还手之力。

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被晚疫病侵染的马铃薯块茎 | Howard F. Schwartz / Colorado State University

今后,马铃薯晚疫病囊括爱尔兰,带来了令人尽看的饥馑与漂泊掉落所。

但关于这场灾祸,我们还需要注重一个细节:在抵达爱尔兰之前,这个菌株真实已前后袭击了美国和欧洲外乡的土豆产区。马铃薯晚疫病在美国和欧洲大年夜陆实在其实也形成了一定的老同志普洱茶茶叶损掉落,但破坏性远远不及爱尔兰。究其缘由原由,一方面当然是由于这些地域关于马铃薯的依靠没有那末严重,别的一方面则是由于美国和欧洲外乡栽种的土豆种类多样性更高,个中不少对致病疫霉有着一****定的抗性

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马铃薯晚疫病的两次重要传达途径,个中白色的途径就是激起爱尔兰大年夜饥馑的那次|Kentaro Yoshida et al. / wiki commons

将近两个世纪过往了,晚疫病至今照旧是威胁马铃薯临盆的重要病害之一,只不过风险远不如前。明天,我们有了更多的农药和田间管理方法来防治这类病害,并且还可以直接从根源上做起,培育抗病的品系

不只仅是晚疫病。马铃薯作为人类最重要的粮食作物之一,要面对的远非一种病害的威胁——大年夜面积的栽种让它无时机接触各类已知甚至未知的植物病原,可以预见的气候变卦也将威胁着马铃薯的产出。我们不只需要抗病抗虫的茶叶冲泡水温口诀种类,还需要耐旱耐涝的种类、抗热抗冷的种类。

而这些抗性种类的基因从那边来?第一选择,当然是来自那些已知的抗性品系;其次,很多抗性基因隐躲在那些缺乏研讨的传统种类里,等候我们发明;第三,真实不可我们还可以乞助马铃薯的近缘物种,经由进程种间杂交的身手,我们可以将抗性基因“植入”我们想要的作物品系里。

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不合种类的马铃薯块茎 | Michael Major / Global Crop Diversity Trust

这就是为甚么我们要尽能够地维护马铃薯的基因多样性——为了让我们在未来面对灾祸时,能有更多的应对身手,能有更多的能够性

为甚么要存马铃薯苗?

当说起种质资本库的时辰,我们起首能想到的往往是一堆一堆不合的种子,为甚么保管马铃薯的种类时,正好要选择更软弱、维护本钱更高昂的活体小苗呢?

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任务人员需要按期反省小苗的生活状况 | cipotato.org

这要从马铃薯的生殖方法说起。在农业临盆中,马铃薯可以特别很是随便地经由进程块茎来生殖,并静谧地保管这个种类的性状。是以,马铃薯可以被看作是一种模范的“克隆作物”——重生的幼体和母株拥有完全相同的基因,被称为一个“克隆群体”,有光阴甚至会被看作同一个生命体。

克隆作物没有举动经由进程种子来保管,由于假设等它们开花效果、用种子生殖的话,很多优秀的性状不一定可以也许保管上去。活体保管是贮存克隆作物的独一方法。

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我们种的所谓“马铃薯种子”,真实都是马铃薯的块茎 | Doug Beckers / Wikimedia commons

块茎的保管时辰有限,在小小的无菌试管里装上培育基,让植物在外面缓慢停顿,而今来看是相对安然有效,又尽能够占据更少空间的一种战略。为了延缓小苗的停顿,研讨人员还特别降低了储躲温度(6~8°C),并在培育基里参与了山梨糖醇,给小苗施加了一定的渗出压勒迫——这些方法成功地让换瓶频率从 6~8 周一次降低到了 2 年一次。

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严苛的状况会让小苗看上往有一点点不安康,停顿也特别很是缓慢。然则需要的时辰,真实只需取一小点停止构做培育就够了|cipotato.org

国际马铃薯中心还在检验检验运用更具性价比的长效贮存方法,比如说用液氮深冻。在超高温的状况下,样本实际上可以安然地贮存数个世纪而不损掉落活性。

不过,深冻的样本经不起几回再三冻融,和活体保管比拟,取样的本钱与风险无疑更高了。国际马铃薯中心为此特别优化了流程,让活体保管与深冻保管结合起来,充沛运用二者的优点。而今,愈来愈多的马铃薯种类在冰库里留下了备份,比及需要它的那一天再清醒过去。

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用零下196摄氏度的液氮处置马铃薯的茎尖结构,以到达经久保管活体结构的目的 | cipotato.org

为甚么是在秘鲁?

世界上有跨越10亿人以马铃薯为主食,栽种地域北至格陵兰、南至智利南部,高可抵海拔4700米,可以说几近掩盖了人类可以停止农业临盆的全部疆土。然则,假设回溯它停顿与驯化的泉源,我们的目光最终都邑聚焦于南美洲秘鲁与玻利维亚境内的安第斯山脉。

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壮美的安第斯山脉 | Paolo Costa Baldi / Wikimedia commons

马铃薯的人工栽种最早可追溯到大年夜约公元前8000年到公元前5000年,经由进程遗传标志的剖析,全部可食用的马铃薯种类都源自昔时相当于明天秘鲁南部的地域。在已知的4000多个马铃薯种类里,尽大年夜多半都来自于安第斯山区,个中单单秘鲁境内发明搜集的就跨越3000种。说秘鲁是“马铃薯之乡”,当之无愧。

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搜集自秘鲁的不合马铃薯种类 | cipotato.org

国际马铃薯中心的种质资本库收躲,始于秘鲁国度马铃薯谋划捐赠的约1800个传统马铃薯种类。在今后的45年里,种质资本库的躲品数量一度到达了17347种;但经由普遍的研讨,对这些样本停止再度剖断、往重今后,种类数量大年夜幅缩减。而今,种质资本库里躲有4870个栽种马铃薯种类,包括来自17个国度的4467个传统处所种类和403个改良栽种种类。

国际马铃薯中心的种质资本不只要马铃薯及其近缘物种,还包括红薯、酢浆薯、菊薯、玛咖等在内的十余种可食用安第斯山块根、块茎植物

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块茎弓足花(Tropaeolum tuberosum)的块茎,可以作为蔬菜或主食食用 | Michael Hermann / Wikimedia commons

任何机构都能以研讨育种教诲目的,向国际马铃薯中心讨取这些样本。我国作为世界第一大年夜马铃薯栽种国度,25%栽种面积栽种的是由国际马铃薯中心直接或直接培育的马铃薯种类。

我们面对着一个充满了不一定性的未来,但假设可以也许好好运用这些埋躲于安第斯猴子开的宝躲,运用好这些我们赖以为生的多样性,也许我们可以让世界变得更安康、更坚韧、容纳性更强。

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作者:老猫



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