研究人员指出,某些野生植物具有特定特征,使它们相比其他物种更适合人类栽培。
南安普顿大学的研究人员指出,某些野生植物具有特定特征,使它们相比其他物种更适合人类栽培。
研究团队正在研究驯化植物的起源,认为识别关键的遗传和物理特征可以为开发能够抵御气候变化的未来作物提供重要的见解。
他们建议考察今天的野生或未充分利用的植物,以应对未来在创造能够应对全球温度升高和气候变化频繁的品种时所面临的挑战。
驯化植物是指那些经过千年的适应,基于其野生祖先为人类目的改良而形成的植物。大约在12000年前,人类的狩猎采集者开始栽培各种植物物种,以实现更稳定的食品供应。通过从表现最佳的植物中选择和再植种子,人类逐渐培育出更强壮的作物,产量也更高,但并非所有野生物种都有被驯化,许多被遗留在外。
发表在《生态与进化趋势》杂志上的这项最新研究的研究人员认为,某些野生植物中的潜在特质使它们更易被驯化。他们的研究探讨现有文献和证据,以探索为何少数野生植物被驯化以及当代栽培品种如何在基因上与其祖先和现存的野生亲属有所不同。
研究的首席作者、南安普顿大学的马克·查普曼教授指出:“有成千上万种可食用植物,但只有几百种被驯化,仅有15种占据我们热量摄入的90%。”
“许多野生植物在新石器时代被人类采集,但后来被视为无用的食物来源。我们正在研究哪些遗传或物理特征影响或抑制这些野生植物的驯化。”
研究团队还包括来自牛津大学、谢菲尔德大学和皇家植物园(Kew)的专家,他们确定了影响植物适合人类栽培的三个主要因素:
- 适应性——植物适应环境的能力。能够迅速和容易调整以适应变化条件并展示人类所偏好的特征的植物更可能被栽培。
- 遗传结构——越简单越好。如果少数基因支配对人类有益的特征,通过进化改变植物的物理特征变得更容易。
- 突变率——快速的突变率增加了变异的可能性。快速突变的植物能够更快进行创造更大种子或更美味水果所需的试验和错误。
研究人员强调,理解某些植物物种作为驯化作物繁荣的复杂和相互关联的因素,可以阐明哪些野生作物可能适应未来气候变化带来的挑战。
查普曼教授解释:“当数千年前植物首次被驯化时,人类只了解当时面临的气候和天气条件。现在,随着先进气候模型的发展,我们能预见我们星球将如何变暖,以及未来数十年气候模式将如何演变。这使我们可以考虑未来作物将如何需要具备韧性。”
研究人员总结道,当前的野生植物、地方社区中被未充分利用的作物、或部分驯化的物种可能具有关键的、优势的特征,这些特征可以通过选择和精确育种进行利用。他们期待这些发现将有助于未来适应植物物种的努力,最终在不断变化的气候中增强粮食安全。