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中新網(wǎng)北京9月30日電 (記者 孫自法)氣候變化怎樣影響小麥等農(nóng)作物育種、生長(zhǎng)和產(chǎn)量？進(jìn)而如何影響全球糧食安全？長(zhǎng)期以來(lái)在學(xué)界備受關(guān)注。
中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所張?zhí)煲谎芯繂T和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院賀勇研究員聯(lián)合國(guó)際著名小麥育種學(xué)家羅恩·德波(Ron DePauw)教授等中外12家科研機(jī)構(gòu)研究人員最新完成一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，北美未來(lái)氣候變化速率可能超過(guò)小麥育種效率。因此，為應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)糧食安全的影響，亟需提高小麥育種速率，優(yōu)化種質(zhì)，切實(shí)增強(qiáng)小麥育種耐熱性。
張?zhí)煲谎芯繂T介紹說(shuō)，近年來(lái)，席卷全球的高溫?zé)岷σ殉蔀橄拗菩←溕a(chǎn)的突出問(wèn)題，如何通過(guò)育種提升小麥的氣候適應(yīng)性是全球研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。但是，由于數(shù)據(jù)的缺失，真實(shí)小麥育種對(duì)氣候變化究竟有多大適應(yīng)作用尚不清楚。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，中外12家科研機(jī)構(gòu)通過(guò)開(kāi)展合作研究，收集到1961-2018年北美92個(gè)小麥育種站的85770條數(shù)據(jù)，針對(duì)北美小麥育種對(duì)氣候變化的真實(shí)響應(yīng)和適應(yīng)作用提出第一手證據(jù)。
研究結(jié)果顯示，1961-2018年冬小麥和春小麥品種對(duì)氣候的響應(yīng)不同：對(duì)于冬小麥來(lái)說(shuō)，溫度每增加1攝氏度，新品種產(chǎn)量降低3.6%，對(duì)照品種產(chǎn)量降低5.5%，這說(shuō)明冬小麥育種的耐熱性是在增強(qiáng)；對(duì)于春小麥而言，溫度每增加1攝氏度，新品種產(chǎn)量降低7.5%，對(duì)照品種產(chǎn)量降低7.1%，說(shuō)明春小麥育種的耐熱性并沒(méi)有提升甚至有可能下降。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，其主要原因是北美冬小麥和春小麥新品種和對(duì)照品種對(duì)于極端高溫的響應(yīng)差異所致。
基于歷史上冬春小麥的育種趨勢(shì)，中外合作研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步預(yù)估未來(lái)氣候變化趨勢(shì)對(duì)不同小麥品種的影響稱，未來(lái)增溫造成小麥生長(zhǎng)季極端高溫出現(xiàn)概率顯著增加，這將造成未來(lái)氣候變暖對(duì)產(chǎn)量的負(fù)面影響逐漸超過(guò)育種優(yōu)勢(shì)。他們估測(cè)：按照當(dāng)前育種效率，當(dāng)溫度增加6.0攝氏度時(shí)，冬小麥新品種產(chǎn)量將下降到基準(zhǔn)氣候中對(duì)照品種的產(chǎn)量水平；對(duì)于春小麥來(lái)說(shuō)，該溫度閾值(臨界值)是3.6攝氏度。研究團(tuán)隊(duì)提醒說(shuō)，真實(shí)的小麥育種在耐熱性上的表現(xiàn)并不樂(lè)觀，如何通過(guò)育種手段應(yīng)對(duì)越發(fā)嚴(yán)重的高溫?zé)岷?duì)于小麥育種家來(lái)說(shuō)依然是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)，這方面后續(xù)需要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)研究。
張?zhí)煲恢赋?，使用常?guī)小麥育種方法育成一個(gè)新品種需要花費(fèi)至少10年時(shí)間，這可能慢于未來(lái)氣候變暖的發(fā)展態(tài)勢(shì)。因此，鑒定小麥耐熱基因，構(gòu)建基于基因選擇技術(shù)的小麥育種新方法，提高育種速率，優(yōu)化小麥種質(zhì)，切實(shí)增強(qiáng)小麥育種耐熱性，對(duì)規(guī)避由氣候變化引起的糧食安全問(wèn)題具有重要科學(xué)意義。
中外合作完成的這項(xiàng)氣候變化影響糧食作物研究的重要成果論文，9月30日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》(Nature Communications)上線發(fā)表。
張?zhí)煲槐硎荆m然最新研究是基于北美地區(qū)小麥數(shù)據(jù)得出的結(jié)果，但對(duì)于包括中國(guó)在內(nèi)的全球在氣候變化背景下，對(duì)小麥及相關(guān)農(nóng)作物育種均有重要借鑒和參考意義。其中，根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象分析，自1980年以來(lái)，溫度每增加1攝氏度，小麥產(chǎn)量降低2.1-2.9%，這說(shuō)明中國(guó)小麥也正遭受來(lái)自高溫?zé)岷Φ霓r(nóng)業(yè)災(zāi)害影響。(完)
標(biāo)簽： 自然-通訊
