重新启动了50年的植物建议来解决自然界最大的挑战之一

科学家从朴茨茅斯大学英国皇家植物园(Royal Botanic Gardens, Kew)已经提出了一种配方，帮助世界各地的植物育种者和农民以更可持续的方式种植作物。

新的清单，发表在林奈学会植物学杂志，将指导植物育种者更好地了解他们试图改进的物种。这也将帮助他们找到提高作物生长和产量的方法，利用他们曾经驯化过的野生植物物种。

由于农作物生产者所面临的全球变暖日益严峻的挑战，迫切需要改变农业技术。那些经过挑选和培育以适应特定气候的植物，现在需要来自人类的更多帮助，而人类正在破坏它们生长的环境。

研究作者Rocio Perez-Barrales博士,高级讲师在朴茨茅斯大学生物科学学院说:“当人类第一次驯化作物、气候和环境完全不同——我们看到在过去的50年中是一个快速变化的气候。现在，世界经常面临干旱等灾难性气候事件。在英国，我们现在看到一些农作物比以前提前一个月收割。

“当植物驯化时，它们是人工选择特定理想的特质。人工选择和农业导致了肉类，牛奶和水果等食物的质量改进。然而，超过数百年，对该过程产生了负面影响 - 降低植物遗传多样性。

科学家认为，遗传多样性对植物应对环境变化很重要。这导致人们选择使用人工过程，如使用杀虫剂，以保护作物免受虫害。植物育种家的另一种选择是利用野生作物的亲缘关系，并利用这些物种的自然遗传变异来保护它们免受天敌的侵害。

“气候变化正在改变作物的行为方式。农作物已经失去了如此多的基因多样性，它们适应和应对气候变化的能力更弱。科学家们现在正在研究野生作物的近亲，看看哪些特性可以改进，以使作物更好地适应当前的环境挑战。”

研究人员重新访问了50年前已经过时的指导方针。他们使用这种分类作为提供一种新方法改进作物的基础，而不会摧毁世界上剩下的很少少量的自然环境来增长食物。

Perez-Barrales博士解释说：“一些作物只有一些密切相关的物种，而其他作物则可能有一百左右。例如，亚麻籽有超过150个相关的物种，挑战是我们如何选择相关的特征和野生亲属？在回答这个问题时，我们意识到我们需要从物种的生物学中学习更多信息，只能通过使用最新科学开发的现代分类来完成。yabo124在1970年代初开发的分类需要更新，并生效重新启动，以整合这种现代信息。“

这种作物育种者的新工具集依赖于确定要​​探索哪种狂野的作物，以改善作物。Perez-Barrales博士表示：“例如，可能需要在不同纬度的国家中生长亚麻籽。Linseed（Linum Usitatissimum）在10,000年前在中东驯化了驯化，我们可以在英国长大，因为它自然来自淡蓝色亚麻，Linum Bienne的基因，允许作物在北部和较冷的环境中生长。我的研究看着野生Linum物种开花的自然变化，看看我们是否可以用它来改善亚麻籽。这样可以选择合适的基因并将植物育种者定期进行的作物引入和引入作物中。这些新的准则将帮助植物育种者变得更加可持续和高效。我们相信这是农业的未来。“

本文为植物育种工作者选择正确的品种改良作物提供了指导。该指南包括:

1. 要了解物种（遗传距离）之间的遗传多样性，并确定目标物种的密切相关。这相当于人类植物学，因此您与兄弟姐妹比表兄弟更密切相关。仔细涉及更好的遗传障碍。
2. 要了解物种之间是否存在遗传兼容性。这包括了解染色体数字的变化。对于两种成功交叉的植物物种，他们需要具有相同数量的染色体。与人类一样，如果染色体的数量与染色体的数量不匹配，则会在繁殖中存在问题。然而，植物可以具有非常不同的染色体数字，范围从14到100多次。理解染色体变异是重要的，所以我们可以理解他们的兼容性。
3. 要收集授粉生物学，繁殖的所有信息，以及避免近亲繁殖的机制。yabo124植物可以防止自我授粉和近亲繁殖，因此花的花粉不会从同一朵花中施肥胚珠。就像动物一样，近亲繁殖会导致遗传疾病。但避免自行的机制可以在作物和野生相对之间产生障碍，使得难以创建可以测试的新杂种以验证新改善的作物

英国皇家植物园的胡安·维鲁特尔博士说:“在这项研究中，我们建议植物育种家使用系统发育距离指标、细胞遗传兼容性数据(例如，染色体数目和倍性)和育种系统的信息来为植物育种项目筛选野生物种。“有了这些信息，我们可以更好地选择野生物种来改善我们的作物。对于植物育种家来说，这是一份无价的清单，将有助于以更可持续的方式生产作物。”

参考文献：“农作物野生植物（CWPS）：系统发育距离，细胞遗传学兼容性和育种系统数据能够估计作物野生相对基因池分类”，由Juan维尔纽拉，迈克尔B卡塔尔，罗伯塔Gargiulo，Peri Hesketh-Prichard，Nathan Leong，Christopher Cockel，FélixForest，Barbara Gravendeel，RocíoPérez-Barrales，Ilia J Leitch和Paul Wilkin，9月10日，9月10日，林奈学会植物学杂志。
DOI: 10.1093 / botlinnean / boaa064