约克大学的研究人员创造了一种新的改良小麦品种,可使谷物产量提高多达12%。小麦是世界上最重要的粮食作物之一,提供人类20%的热量;随着全球粮食需求的不断增长,增加农作物的产量至关重要。
小麦育种者努力提高单产以满足全球需求,但是自从1960年代的“绿色革命”以来,单产增长速度一直在放缓,目前每年不到1%。
通过育种产生更多谷粒的品种已经取得了最大的进步,但是通过生产更大谷粒的植物也应该有可能增加产量。然而,当实现这一点时,伴随着晶粒数量的减少。
约克大学的研究人员现在已经通过增加控制植物生长速率的蛋白质的量来直接改变年轻发育中谷物的生长,从而解决了这个问题。
这导致植物产生的谷物比传统品种大多达12%。在他们的合作者在智利进行的田间试验中,他们发现籽粒数量没有减少,导致单产增加。
McQueen-Mason)教授说:“专家预测,到2030年,我们需要将全球粮食产量增加50%,才能满足人口需求气候变化对农作物产量的负面影响使这一挑战变得更加严峻。尽管研究人员正在努力应对这一挑战,但仍有许多工作要做。”
“增加小麦产量的尝试因谷物大小与粒数之间的明显权衡而受阻。我们决定通过加强控制植物组织大小的自然生长系统来回避这种复杂的控制系统。
“我们通过增加一种叫做expansin的蛋白质的水平来做到这一点,expansin是植物生长的主要决定因素。我们靶向这种修饰,使其仅限于发育中的小麦籽粒,并对结果感到满意。”
智利南方大学的研究伙伴进行了田间试验,证明了该植物在农业条件下的有效性。
该小组目前正在研究使农民和更广泛的行业可以进行这项研究的方法,以帮助告知他们有关作物生产的决定。