美国科学家筛选出既富含蛋白质又抗寄生性杂
世界玉米的产量比任何其他谷类作物都多,玉米是许多国家的主粮,但玉米种植者面临许多挑战,如干旱、病害和虫害。
一种正在开花的杂草独脚金,生长于津巴布韦Madziwa地区传统耕作玉米地砂壤土上。
例如,因为独脚金这种半寄生植物,非洲撒哈拉沙漠以南地区的玉米可能减产20%-80%。在受独脚金侵害的地区,农民甚至可能会失去他们整个的农作物。
在一项新的研究中,来自南部非洲的研究人员发现了几种抗独脚金的玉米品种或耐受的品种。重要的是,这些品种的营养成分也有所改善,特别是蛋白质。
独脚金耐受性和改善营养的结合是关键。论文共同作者PeterSetimela说,农民以及当地群众将从中受益。Setimela是津巴布韦哈拉雷国际玉米和小麦改良中心的一位科学家。
独脚金感染可能迫使非洲撒哈拉沙漠以南及南部非洲地区的小农场主们放弃他们的农场。“独脚金可危害土壤贫瘠的农田。它们的种子在土壤中可存活十五年以上”,Setimela说,“许多小农场主购买不起控制独脚金的农药,也没有能力购买化学肥料。”
获得可以忍受独脚金的玉米品种将使这些农民受益。他们将能够在被独脚金侵染地区继续种植玉米。
这些玉米品种的改良营养成分也很有价值,它们含有更广泛的氨基酸种类,即蛋白质的基本组成单元。
“通常,玉米的必需氨基酸含量很低。而人体和动物体不能制造这些氨基酸,他们必须从食物中获得”,Setimela说,“缺乏必需氨基酸会影响生长和发育,也会削弱免疫系统”。
许多农村人口依赖玉米为主食。“但是这些人群的蛋白质来源通常有限,例如蛋,肉和乳制品”,Setimela说,“如果玉米品种可以提供高质量的蛋白质,这些人群将受益”。
Setimela及其同事在实验室和大田条件下测试了典型和高蛋白玉米品种对独脚金的抗性。
正在开花的独脚金(StrigaasiaticaL.O.Krantz),生长于津巴布韦Goromonzi地区保护农业玉米田。
受控条件(如实验室中的那些条件)允许研究人员进行在大田实验中可能无法做到的测试。但是,“最终,作物将在农民田间种植”,Setimela说,“我们确保来自受控环境的结果也适用于大田条件。”
大田实验在津巴布韦条件各异的三个地点进行。研究人员测试了八种高蛋白品种和四种典型的玉米品种。他们测量了几个植物学特性,包括产量、高度、活力和谷粒千粒重。
研究人员发现了四种高蛋白玉米品种,这些玉米品种也同时表现出高的独脚金耐受性和高产量。
“这些品种将为受独脚金侵染地区的农民提供机会”,Setimela说,“它们将改善当地粮食安全和营养。”
本项研究的更多信息已发表在国际专业期刊CropScience(NyakurwCS,GasuraaEG,SetimelaPS,etal..ReactionofNewQualityProteinMaizeGenotypestoStrigaasiatica.CropScience,,58(3):-.)。(原文来源:美国农学会网站AmericanSocietyofAgronomy;翻译:石秋梅博士)。
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