这篇文章最初发表在Devex。

研究显示,世界将需要生产更多的食物在2050年比2006年的69%满足不断增长的人口的需要。事实上,没有显著改变消费模式或扩大耕地,粮食产量需要增加33%在接下来的44年比在过去44年。

大多数人都快认为转基因作物每公顷生产更多粮食的最佳方式。然而,我们的研究指出,显然更老式的“通用”来增加作物产量:孟德尔。

孟德尔生基因通过密切相关的品种杂交豌豆的花园。世界资源必威官网手机版研究所的新研究报告发现,运用现代进步的genetics-such DNA mapping-offers很大机会来提高作物产量,同时保护环境。

孟德尔,让带入21世纪

从不同的物种基因改造是插入特定基因是植物基因组创建一个更理想的结果,如抗除草剂大豆。转基因技术适用于植物性状由单个或少量的基因控制。然而大多数特征,导致更高的作物产量造成大量的基因及其与环境因素的相互作用。目前只有通过传统育种者的方法可以影响如此大数量的基因。这就是为什么传统育种可能已经并将继续成为主要的手段增加作物产量在可预见的未来。

幸运的是,最近的技术进步可以帮助传统育种者加速作物产量收益。分子标记辅助育种需要映射的部分植物DNA与有用的特征,如生产更大的可食用的植物部分。映射可以屏幕人口众多的苗迅速确定哪些所需的基因组合,而无需播种数以百万计的种子或等待个体植物生长,从而实现产量提高更快。

例如,国际水稻研究所发现水稻的遗传标记,允许它容忍水下淹没在洪水。三年后,国际水稻研究所开发的各种flood-tolerant大米使用分子标记辅助育种和品种至少10现在可用在南亚和东南亚,倾向于季风洪水。

另一个发展是genomics-assisted育种,地图的全套DNA在单个细胞的植物。基因组学持有的承诺揭幕的复杂组合带来理想的作物性状的基因,如更快的增长或耐酸性土壤,从而节约研究时间和使饲养者屏幕植物有最好的品质。

孤生作物:另一个解决方案来增加作物产量

虽然这些技术进步关注如何繁殖作物,另一个机会在于什么品种。许多作物物种得到相对较少的研究,通常因为他们主要生长在贫穷国家或不广泛交易对全球市场——所谓的“孤生作物。”包括各种形式的土豆、豌豆、大豆、木薯和更多。然而,这些都是重要的食物来源对许多人来说,尤其是粮食不安全问题的地区。类作物高的边际产量改进潜力有限的研究到目前为止,所以重要的是要更注意饲养它们。

标记援助和基因组学应该更容易实现快速的产量提高了作物在两个方面。首先,这些技术可以提高育种计划的步伐。其次,他们使育种者了解基因的组合,已经导致更强烈的产量收益研究作物如玉米、水稻和小麦。饲养者可以选择这些有利的基因组合的孤儿作物的产量来实现收益。

建议

在“作物育种:更新全球承诺,“我们提出几个建议推进这两种方法:

  1. 增加作物育种和稳定预算。最近公共资助农业研究发展,但它仍然是每年只有300亿美元。意识到潜在的分子标记辅助genomics-assisted常规育种,以及孤儿作物,将需要远远更多的一致的投资在研究和开发。

  2. 利用新技术。标记和genomics-assisted育种方法映射部分植物DNA和完整的基因组变得快速和相对廉价。至少,他们希望减少传统育种所需的时间相对简单的特点。

  3. 增加关注孤儿作物的研究。农业大学的研究人员、政府部门、农业企业和独立的研究机构应该建立在最近努力扩大范围之外最强烈研究作物和关心孤儿作物的产量增加。这样做将需要额外的专项资金,从研究机构和捐助者。

  4. 增加关注对环境有利的特征。饲养者应补充努力提高产量,努力培育粮食作物,更有效地使用氮和使用更少的水,和覆盖作物更有效地防止水土流失和固碳。捐助者与应对气候变化的任务或改善水安全应该支持研究集中在这些关必威官网是真的吗键环境特征。

  5. 分享DNA映射数据。大学、政府农业研究中心和私营部门可能会加速产生增强,更积极地与其他研究人员在“公共共享基因组数据。“基因组在线数据库设计这样一个目的。这样基本信息普及将使更多研究人员识别的改进。

虽然作物育种一直喂养这个星球的关键,其重要性已经更因为产量需要比过去更快增长,因为我们可以不再用浸入作物提高产量就有更多的化学物质。提高收益率通过传统育种和孤生作物的进步是一个关键项的菜单确保可持续食品的未来。

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喂养Devex主持的发展是一个在线对话伙伴关系ACDI / VOCA,Chemonics公司,Fintrac,获得,雀巢和Tetra技术重新构思未来粮食安全解决方案从种子和土壤健康的食物。