气候变化的影响对食品安全构成了严重挑战。由维也纳大学的沃尔夫拉姆·韦克维尔特领导的一项近期研究专注于探索不同鹰嘴豆基因型之间的自然变异及其抵御干旱条件的能力。研究人员发现,鹰嘴豆在干旱期表现出韧性,且蛋白质含量高,使其成为粮食生产系统中有价值的补充,即使在城市环境中也是如此。研究结果发表在科学期刊《植物生物技术》上。
由于气候变化,持续干旱的现实影响了中欧,威胁到了植物生产力、收成产量,最终影响到食品安全。同时,植物遗传多样性的下降导致全球食品系统日益统一。尽管全球有近7000种可食用植物,但大约三分之二的食品生产仅依赖九种作物。“这种有限的遗传多样性可能导致多种负面结果,包括对疾病和害虫的脆弱性增加、耐旱能力降低,以及经济不稳定性加大,”维也纳大学的分子生物学家沃尔夫拉姆·韦克维尔特说。“为了有效地使农业适应未来不断变化的条件,保持植物和遗传上的强大多样性至关重要。我们的新研究在这个追求中代表了重要的进展,强调了鹰嘴豆作为未来重要食品来源的价值,”韦克维尔特强调。
目前,鹰嘴豆并不是主导全球饮食的主要作物之一。在沃尔夫拉姆·韦克维尔特的领导下,国际研究团队调查了不同鹰嘴豆基因型的自然变异及其耐旱性,取得了令人鼓舞的成果。该团队成功地在维也纳市区的实验田中,在干旱条件下栽培出多种鹰嘴豆品种,展示出鹰嘴豆作为高蛋白含量的优秀豆类选择,适合在城市地区促进粮食生产。“不同品种和野生祖先表现出多种应对持续干旱压力的策略。这种遗传多样性对适应气候变化和保障植物生存至关重要,”韦克维尔特解释说。
“在我们的研究中,我们利用压力易感指数(SSI)来评估干旱压力如何影响作物产量。该方法使我们能够找出在困难条件下表现优秀和不佳的基因型。我们的结果对选择适合繁殖耐旱鹰嘴豆的基因型至关重要,”本研究的首席作者、维也纳大学的帕拉克·查图尔维迪说。团队运用人工智能、多元统计和建模技术来识别增强对干旱压力抵御能力的遗传标记和机制。
“像鹰嘴豆这样的豆类,以其高蛋白含量和耐旱性而闻名,代表了一种有前途的未来食品来源。另一个好处是,增加豆类在一个国家农业中的比例可以提高整体氮效率,使农业实践更加可持续,”韦克维尔特总结说。