育种更好的种子：在全球变暖的幽灵下可持续，更具营养的食品生产

研究人员使用基因工程来创造一种没有对人类毒性物质的棉花种子。现在人类可以吃这些棉籽，这是蛋白质和纤维的伟大来源。

你的早晨麦片或燕麦粥。你的三明治上的面包。你的小吃的玉米片，以及甜点的饼干。没有人可以用幽默的成分：种子。

小麦，稻米和玉米等种子直接提供每天人们吃的约70％的卡路里。他们最终通过为牲畜提供​​饲料或被生长到水果和蔬菜来提供几乎每一个食物。说没有种子，文明是不可能的，这是不夸张的。

但种子需要我们的帮助。它们受到气候变化的压力，并且在压力下喂养不断增长的人群。

分数敬业的科学家将他们的职业生涯努力改善种子。他们正在使用最新的科学进步，使种子更大，更营养，更具弹性。

Rodomiro ortiz研究植物育种如何有助于满足这些目标。他的研究最近发表在农作物科学，是美国作物科学学会。

一个科学家团队调查如何培育奎奴亚藜以更热耐热，因为一些地区经历了缓慢的温度或更频繁的温度和极端尖峰。即使在恶劣的条件下，这些耐受性奎奴亚藜也会产生种子。

作为种子改善背后的科学，植物育种是确保农业满足人类需求的基础。

“从植物育种产生的种子具有所需的特性，使生产力增加，减少人类营养不良，提高生态系统的遗传普遍性，并确保在全球变暖的幽灵下进行可持续的粮食产量，”奥蒂斯说。

经典植物育种不包括额外的DNA，如基因工程。相反，植物育种者跨过植物，每个植物都具有独特的强烈特征，以创造具有几种有益特征的新工厂。农民和科学家已经使用了相同的过程数千年来做出更好的作物。

但今天，植物育种者可以获得更多信息和更多的工具。例如，DNA测序的广泛使用使植物育种者具有关于有用基因的巨大数据。通过弄清楚哪种基因产生哪种有用的特质，植物育种者可以更快地培养新品种的农作物。

“种子生物学的基因组衍生知识可以通过植物育种来改善食品和营养供应来提高作物生产力，”奥蒂斯说。

干豆是全球蛋白质的重要​​来源。研究人员使用作物育种来开发一种新的泛豆，使得比传统的泛池豆变得慢，这对于消费者来说是可取的。

但基因只是拼图的一片。像ortiz这样的科学家需要知道植物如何生长和看起来像什么。在过去，科学家可能已经能够容易地看，并告诉一个植物，例如，种子更大。但今天，改善种子需要更详细的细节。

进入表型，测量科学。植物的表型是它在其环境中的基因的整体表达。植物的高度和颜色。它的种子的体重和形状。它倾向于或屈服于疾病 - 这些都是表型。

捕获此信息是时间密集。人类甚至不可能看到这些特征中的一些。特别是种子非常小，用手测量它们是不现实的。技术来救援。

“表型种子特征是对种子变异的系统分析的主要瓶颈，”奥蒂斯说。“数字成像技术的进步可以使用高分辨率图像自动测量各种形状参数。”

用这些工具在手中，植物育种者可以改善种子，并比以往更快地发展新的作物品种。ortiz设想使种子更大，所以每个人都有更多的卡路里来喂养人。较大的种子也可以帮助下一代作物在田野中迅速生长，准备产生大产量。植物育种者正试图使种子蛋白质更营养或种子内的脂肪足够稳定，以持续到杂货店的架子较长。

每种改善都意味着更强的种子，更好的食物，更多的人。因此，随着你的下一勺耐嚼燕麦片，考虑谦卑的种子 - 以及每一口的先进技术和专业知识。

参考：“首先是种子：Sancam L. Dwivedi，Charles Spillane，Francesca Lopez，Belay T.Ayele和Rodomiro Ortiz，Charles Spillane，Charles Spillane，Charles T.2020年11月4日，Charles Spillane，Charles Spillane的基因组进展。
10.1002 / CSC2.20402

Rodomiro Ortiz是瑞典农业科学大学植物育种教授。这项工作得到了科尔兰科学基金会，爱尔兰研究委员会，加拿大自然科学和工程委员会的支持，曼尼托巴小麦和大麦种植者协会。