油菜“替身”更適應環境變化

2017-04-25 | 來源: 科學網 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

　　丹麥哥本哈根大學和拜耳作物科學公司成功開發了一種新型油料作物，比歐洲油菜更耐高溫、幹旱和疾病。這項突破以封面故事的形式刊登於4月《自然—生物技術》上。

　　一片黃花盛開的油菜地往往意味著北歐夏季的開始。然而，如果全球變暖持續下去，夏日裡藍天白雲下的金色田野可能會成為一個懷舊的記憶。不過，一種看起來像油菜的強大新型油料作物帶來了抵御氣候變化的希望。

　　哥本哈根大學動態分子互作卓越中心（DynaMo）負責人Barbara Ann Halkier教授一直致力於開發性能更好的新油料作物。她表示，“油料作物在溫暖幹燥地區生長得並不好。我們很高興成功研發出一種突破性的技術，應用於與油菜有著親密關系的芥菜身上。”

　　結果是，具有改良的農藝性狀的新油料作物能耐受全球變暖。新作物還可以在今天不適合種植油料作物的地區種植，如加拿大西部、東歐部分地區、澳大利亞和印度。

　　芥菜植株在很多地方和油菜相似，比如看起來像油菜，油也具有相同的有吸引力的功能，其富含單和多不飽和脂肪酸，如Ω-3、Ω-6加抗氧化劑和維生素。在幹旱條件下或暴露於疾病下生長時，它也更強大。因此，芥菜是取代油菜的優先候選材料。

　　“直到現在，芥菜一直是一個不可戰勝的挑戰，因芥菜籽充滿苦澀的防御化合物，給它帶來獨特的味道。也是因為這樣，富含蛋白質的種子在榨油後無法作為動物飼料。”Halkier解釋道。

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　　跟全球植物生物技術和育種大咖——拜耳作物科學公司密切合作中，她和DynaMo中心的其他科學家找到了解決這個問題的路徑。

　　科學家們研發的這項技術可將這些苦味防御化合物從種子中剔除，但保留在植物其他部分中，這樣植物還可在食草動物和病原體的圍攻下立身保命。丹麥科學家在模型植株上示范了這項技術，拜耳作物科學公司的科學家則把該技術在大田裡應用，進行優化芥菜植株的大型田間試驗。DynaMo中心博士後、論文共同第一作者Svend Roesen Madsen表示，“田間試驗展示了我們已經走過的很長的路。向這個強大的新型油料作物對於農民的商業吸引力進發，我估計我們做了快3/4的工作量了。這確實是一個令人興奮的結果。”

　　科學家和育種者在尋找油菜“替身”上已經探索了很多年。油菜毫無疑問是植物油、生物柴油和動物飼料蛋白的重要來源之一。然而，它只生長在相對涼爽的氣候中，而且因為油菜不是很耐受，每年農民都有大量損失。

　　“上世紀70年代，一個波蘭農民偶然發現油菜的苦味防御化合物很低，油菜突然就成為一個重要的商業油料作物了。”DynaMo中心副教授、另一個第一作者Hussam H. Nour-Eldin說，“自那時以來，農民和科學家都試圖生成薺菜相似的變種。我們研發的技術可達成這一長遠目標。”

　　接下來，兩方科學家將繼續努力，進一步減少芥菜籽的苦味防御化合物含量，期望2~3年內打造無芥種子的芥菜植株。（王方編譯）