小麦育种研究助力应对世界粮食危机——第一届国际小麦大会在加拿大Saskatoon举办

2019-07-26 11:17:38 来源: 科技日报 作者: 马爱平

科技日报—中国科技网记者 马爱平 

722-26日,第一届国际小麦大会在加拿大Saskatoon举办。来自国际农业研究磋商组织CGIAR)小麦研究项目、国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)等世界各知名研究机构的900余名科学家共聚一堂,交流包括品种改良、育种新技术、遗传多样性等在内的小麦研究各领域的进展。

当前,世界农业种植已占用了全球约40%的土地面积,并产生人类约四分之一的温室气体排放,而全球72亿人口中,仍有8.2亿人口生活在饥饿边缘。与此同时,“预计未来全球人口将在2050年增长至98亿,粮食需求将增加56%;相应的耕地需求将增加5.93亿公顷,相当于两个印度的面积;由农业活动产生的温室气体排放将增至150亿吨,远高出巴黎协定目标下的20亿吨。”普林斯顿大学和世界资源研究所(World Resources Institute)资深研究员Timoty D. Searchinger在大会主旨报告中指出。 

如何在不增加耕地面积、不引发气候灾难的情况下满足新增粮食需求、养活新增的数十亿人口?Timoty D. Searchinge认为在改变饮食习惯、减少粮食浪费的同时,必须在全球农业生产方面实现重大转变,对生产技术迅速进行改进,培育新的作物品种,快速适应气候变化的挑战。

作为全球最重要的粮食作物,小麦满足了人类20%的卡路里和蛋白质需求,是全球89个国家25亿人口的重要主粮。其中,中国是世界上最大的小麦生产国与消费国。小麦是中国除水稻、玉米之外的第三大粮食作物,种植面积高达2400万公顷,年产量超过1.3亿吨。 

由此可见,小麦在可持续粮食供应体系中扮演着重要的角色。然而,小麦也面临着气候变化、极端天气、病虫害等多方面的威胁。

“小麦在养活更多人口的同时,需要减少土地使用,从而实现可持续耕种。未来三十年,预计对小麦的需求将增加60%,而气候变化给小麦产量带来了难以预测的影响,我们必须解决这一复杂难题。”国际玉米小麦改良中心主任Martin Kropff强调。

“科学家们正携手通过全球合作、种质交换及创新方法等解决这些问题。比如,科学家们正在研究小麦的温度回应机制,通过综合使用遥感、基因图谱、生物信息等技术使小麦更耐高温、更抗旱。”Kropff介绍。

从本次国际小麦大会可以看出,世界各国的科学家正通过多种方法来应对上述诸多挑战。除了与实际应用直接相关的新品种、新性状研究之外,也有科研团队专注于小麦基因组测序和染色体精细图谱绘制,从而为解析小麦基因组进化和驯化提供高质量的基因组信息加速栽培小麦的遗传改良和分子设计育种。 

不过,Timoty D. Searchinger认为除了通过育种改良提供合适的种子外,确保粮食安全的关键之处还在于机械化与适当监管两个因素。其中,适当监管尤其重要。比如基因编辑技术在作物育种方面具有非常大的潜力,但“要实现实际应用,需要政府选择正确的监管路径”。

“粮食安全涉及育种科学家、农民、政府决策者、经济学家、专业传播人士等方方面面,绝不是一个孤立的问题。”Timoty D. Searchinger说:“要实现零饥饿,需要全社会各方面的人一起努力。” 

据悉,国际小麦大会由国际小麦遗传大会(International Wheat Genetics Symposium)和国际小麦会议(International Wheat Conference)两个历史悠久的会议合并而来,合并的目的是进一步整合资源、加强交流。 

来自中国农科院、中科院遗传发育所、华中农业大学等的50余名代表参会。中国目前在小麦方面的研究主要集中在基因组、抗病虫害、抗旱、营养等方面,除了本土自主创新外,国际合作对于相关研究的突破也具有重要价值。 

“中国是世界上最大的小麦种植国家,在小麦研究方面投入很大、成绩突出,在促进南南合作方面也做出了很大的贡献,期待未来我们能与中国推进实质性合作。”Martin Kropff评论说。他同时透露,第二届国际小麦大会将于2021年在北京举行。

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