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拯救种子——以及我们食用和使用的活植物

斯瓦尔巴种子库是保护粮食和农业植物遗传资源方面的最重要全球网络

2017年2月23日,罗马--"世界末日种子库"位于挪威斯瓦尔巴群岛地下,用于储存重要农作物的种子。"种子库"很快将迎来十周年庆典,届时将吸引人们对保护粮食和农业重要种子的重要性给予应有的关注。

2001年,《粮食和农业植物遗传资源国际条约》获得通过,使挪威政府有动力推进种子库的建设;2004年,粮食和农业遗传资源委员会表示欢迎并支持该举措。

斯瓦尔巴现已成为约一百万种独特植物种子的标志性家园,它欢迎各方给予资源和关注。虽然农民们上千年来一直在培育农作物,但强调异地保护作物多样性则可追溯至尼古拉·瓦维洛夫,他于1921年在当时的俄罗斯建立了最早的基因库之一。为了终止所有饥荒,这位植物学家遍访60多个国家,听取农民的建议,并搜集种子,以期发掘它们在不断变化的世界被用于培育更加强壮的作物的潜力。

随后建立的基因库用于培育能够更好适应粮食生产的作物品种,比如能够抵御锈病(锈病导致小麦和玉米收成大幅减少)的品种;以及用于生产能够适应盐渍土壤的水稻品种,向高度驯化的作物注入新的抵御力,并推动进行气候条件变化可能需要的创新,比如使作物更快速地成熟或耐旱。

深入野外

虽然注重基因库保护是必要的,但是人们发现,支撑粮食系统可持续发展所需的很多遗传资源以农民品种和地方品种的形式存在于农场中,还以作物野生近缘种的形式存在于大自然中。

比如向日葵。向日葵是北美本地植物,人们已在该地区搜集并储存了53种向日葵野生近缘种样品。继俄罗斯开发了含油量高的向日葵品种后,一位法国科学家发现了野生高原向日葵的基因特征,大大改进了向日葵品种。如今,全世界70多个国家种植向日葵,年收入达200亿美元。

野生植物(尤其是主干能够食用的野生植物)处于越来越多的威胁之中,需要加大保护和利用力度。大力改善作物的计划中很少包括这些植物。但是,专家们知道,这些植物往往具备有意义的特征,能够在农作物中创造奇迹。

这就是为什么研究人员在中亚四处搜寻苹果品种,在巴布亚新几内亚寻找甘蔗,并且为在东南亚找到一种野生香蕉而兴奋--这种香蕉可以扩大对某种致命真菌的抵抗力,而这种真菌导致广受欢迎的卡文迪什香蕉品种大量死亡。

近来,研究人员发现了种植鹰嘴豆野生近缘种遗传历史上的一些以前所不知道的信息,为将其培育成深受人们喜爱的豆类食物提供了很大的潜力。由于极度缺乏遗传多样性,这种作物一直很难得到改进。

很多重要的地方性粮食作物生长在面临着快速变化和粮食高度不安全的地方。为了帮助各国完成在自然栖息地保护关乎粮食供给的物种这一艰巨任务,即,使物种在自然栖息地继续进化出重要的特征以适应变化,粮农组织近期出版了《作物野生近缘种和野生食用植物保护与可持续利用自愿准则》

"作物野生近缘种多次拯救了我们,可能成为我们应对气候变化工具包中的明星,"植物遗传学家、粮农组织种子和遗传资源小组组长奇凯鲁·姆巴说。

设立保护区域是关键的一步。"事实上,很多国家拥有保护区,也有潜力将作物野生近缘种保护与自然保护结合起来,"姆巴指出。"但是,很少有人知道作物野生近缘种具体有什么价值。"

战胜灭绝威胁

气候变化、城市化和土地使用方式的转变均对此类相对无名的物种造成越来越大的威胁,因此,对它们的保护力度需要加强。

"作物野生近缘种和野生食用植物的多样性正持续遭到侵蚀,如果现在这种被忽视的情况不得到改善的话,很多物种可能会灭绝,"粮农组织农业及消费者保护部助理总干事王韧说。

作物野生近缘种往往是食用农作物起源中心最多样化、最多产的物种--如安第斯山脉中的土豆和亚洲的甘蔗,也往往是次要多样性地区最多样化、最多产的物种,比如地中海地区的西红柿和沙哈拉沙漠以南非洲地区的木薯。这是瓦维洛夫开创性的见解,有助于为保护区选择合适的地址。

如果这些举措显示出能够"以可见的方式造福人类"的话,获取公共支持就会容易一些,粮农组织植物生产和保护司司长汉斯·德雷尔说。"保护和可持续利用是密切相关的。"

Photo: Mari Tefre/Global Crop Diversity Trust
斯瓦尔巴种子库