《非洲农业的未来——培育橙肉甘薯》

  • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
  • 编译者: 田儒雅
  • 发布时间:2017-11-28
  • 3月15日,2016世界粮食奖(World Food Prize, WFP)共同获得者之一罗伯特·万嘉(Robert Mwanga)博士在伦敦地球研究所(Planet Earth Institute, PEI)参加了“非洲农业的未来”(the Future of African Agriculture)专题研讨会。会上,作为国际马铃薯中心(International Potato Center, CIP)的甘薯种植者,他介绍了撒哈拉以南非洲(sub-Saharan Africa, SSA)种植橙肉甘薯(Orange-Fleshed Sweet Potato, OFSP)的进展情况 。

    罗伯特解释说,由于感染甘薯病毒,SSA以前种植的甘薯品种产量损失达50%至90%,且营养价值低。为了应对这一情况,他们与CIP的同事一起,通过加速育种周期研发出了具有显著优良性状的橙肉甘薯品种,而这些不同的性状可以满足不同SSA国家的需求。一些优质性状包括更强的抗病性、高β-胡萝卜素浓度(维生素A的前体)和耐旱性。2009年以来,罗伯特的工作成果在SSA国家中得到广泛应用,共有9个国家发布了56个优质品种,其中40个是橙肉品种,这将有助于应对维生素A摄入不足带来的相关健康问题。

    “非洲农业的未来”研讨会之后,2016年WFP的获奖者,罗伯特的同事让·罗(Jan Low)博士与罗伯特共同介绍了让他们获奖的橙肉甘薯生物强化研究工作。

    1、非洲农业发展面临的主要挑战

    罗伯特介绍,非洲农业发展面临的主要挑战包括影响玉米等主食的干旱、病虫害、市场渠道等因素。“除了罗伯特说的这些,我认为农业必须与其他部门更好地结合起来。此外,政府需要优先发展基础设施等硬件,创造条件吸引私营部门增加对农业的投入。”让补充道。还必须鼓励青年人发挥积极作用,有了好的政策和投资,大多数问题都可以解决。

    2、关于橙肉甘薯的生物强化工作

    罗伯特认为,橙肉甘薯有助于解决目前影响1亿非洲人的维生素A摄入不足问题。以往非洲需要耗资350亿美元进口食品,橙肉甘薯可以帮助非洲解决粮食短缺问题。“在雨水稳定或实行灌溉的地区,甘薯每年可以生长2至3次。这种作物产量高,农民每年可以种植好几季。与合作伙伴一起,我们培育了新的品种,将繁殖周期从8年减少到4年。”罗伯特说道。

    让补充道,“我质疑‘非洲人和亚洲人不吃橙肉甘薯’的这种传统看法。我们了解到,实际上人们不想食用这些品种的原因不在于颜色,而是口感。在SSA,特别是在罗伯特的祖国乌干达,人们喜欢干巴巴的口感很粉的品种。因此,我们认识到需要培育具有较高干物质含量的橙肉甘薯品种来赢得他们的支持。”

    3、橙肉甘薯如何帮助非洲加强粮食安全

    让说,橙肉甘薯的种植和收获时间灵活,而且便于储存。“我们已经培植出了能够在3至5个月内成熟的早熟甘薯品种,而传统品种需要经过6到8个月的时间。此外,植物的所有部分都可以利用。人类可以消费根和叶子,牲畜可以利用藤和叶子。”另一方面,罗伯特指出,“这个品种也可以在短时间内达到很高的产量。同时,我们增加了维生素A的含量以解决维生素A摄入不足问题,而甘薯也含有可预防癌症的叶酸和抗癌药(花青素)。此外,它还富含钾、镁、钙等矿物质。”

    4、项目的后续研究

    罗伯特指出,他们正在推进快速、智能的品种培育方法以应对气候变化和新出现的问题。“我们期望,到2020年能够通过生物强化手段顺利地培育出一种富含铁元素的橙肉甘薯品种”,让说道。

    (编译 田儒雅,编审 孙巍)

相关报告
  • 《美国科学家培育高粱新品系提高作物产量》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-28
    • 由于气候变化和水资源短缺问题日益严重,高粱正成为美国需水作物的有力替代品,同时也是应对国际粮食安全问题的重要选择。高粱起源于热带,许多热带高粱只有在白天时长较短的条件下才会开花,而在温带地区,白天时长短但气温较低,导致高粱产量降低。因此,美国和其他温带地区培育高粱新品种的研究工作十分具有挑战性。 为了开发新的遗传资源,培育出产量更高且对病虫害有更高抗性的高粱品种,美国农业部农业研究局(USDA-ARS)植物遗传学家罗伯特·R·克莱因(Robert R. Klein)及其研究团队从乔治亚州格里芬的植物遗传资源保护所(Plant Genetic Resources Conservation Unit)挑选新的高粱品系用于杂交育种。最终被挑选出的高粱品系来自于非洲的高粱原产地中心,在苏丹和埃塞俄比亚等国种植时以产量可观闻名。为了使该品系在温带地区也能大量繁殖,研究人员使用分子和传统育种技术将高挺、后开花的热带高粱作物培育成更快成熟的品系,并改良了谷粒产量性状。最终,经过几十年的研究,具有优良性状的高粱新品种被培育出来,且从德克萨斯到南达科他的14个州的广大土地都适合种植。预计2016年美国新高梁品种作物估值将达到19亿美元。 这项研究成果已发表在国际期刊《植物登记杂志》(Journal of Plant Registrations)。该研究成果不仅预示着高粱作为一种经济作物,在未来提升粮食产量方面将有较大的发展潜力;也有力证明了格里芬植物遗传资源保护所在收集、保存来自世界各地的高粱品系方面的工作具有重大价值和意义。正如参与本项研究的科学家所说,如果USDA-ARS没有收集、保存不同的高粱品系,这项工作不可能完成。 (编译 李楠)
  • 《加拿大农业食品部发布马铃薯新品种满足大众多元需求》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:田儒雅
    • 发布时间:2017-11-28
    • 科学家波努瓦·比齐蒙古(Benoît Bizimungu)和他位于加拿大新不伦瑞克省(New Brunswick)弗雷德里顿马铃薯研究中心(Potato Research Centre)的研究团队,联合艾伯塔省的莱斯布里奇研究中心(Lethbridge Research Centre),共同研发了一种低血糖指数马铃薯。低血糖指数食物消化较慢,不会引起体内血糖和胰岛素的大幅上升,有助于长期减肥,并改善糖尿病。这一研究为糖尿病患者及其他有低血糖指数饮食需求的人增加了新的饮食选择 。 “2013年,我们发布的第一代产品成功完成了两年的产业评价。今年,位于艾伯塔省埃德蒙顿的帕克兰马铃薯种子有限公司(Parkland Seed Potatoes Ltd.)获得许可,取得了加拿大农业食品部(Agriculture and Agri-Food Canada, AAFC)低血糖指数马铃薯的独家测试权。”首席育种专家波努瓦·比齐蒙古介绍道。 弗雷德里顿马铃薯研究中心的波努瓦·比齐蒙古、阿格尼斯·墨菲(Agnes Murphy)、海伦·塔伊(Helen Tai)和大卫·德·可伊(David De Koeyer)等科学家也在研究其他专门用途的马铃薯,比如具有高抗氧化成分和有色肉质的马铃薯品种,以及工业用的高淀粉含量马铃薯。 这些马铃薯新品种通过传统方法培育,并利用了当地和南美洲外来的马铃薯种质资源的自然遗传多样性特征。新技术也有助于加快开发进程。挑选并确定具有满足行业需求潜力的马铃薯需要六年时间,之后才可以通过加拿大农业食品部的新品种发布计划(Accelerated Release Program)实现与马铃薯产业的共享。在每年超过100,000个候选品种中,只有极少数品质优异的明星品种才可以入选。加拿大农业食品部育种计划研发出的顶尖品种中的10到15个品种,将会在一个特定的马铃薯发布展会上发布,该展会每年在全国不同地区同时举行。如果相关从业者看到感兴趣的展品,只需支付少量的手续费,即可亲自测评其作为潜在商品的本地适应性和市场潜力 。 波努瓦·比齐蒙古博士称,“研发新品种需要花费数年时间,而且需要考虑包括产业和消费者等多种因素。马铃薯产业正在寻求既可以抵御干旱和疾病,并且产量高、外形好,同时具有特定市场针对性的品种。另一方面,消费者也渴望有品种丰富且更具营养价值的马铃薯以供选择。” 通过传统技艺和新技术的结合使用,科学家可以研发出既适合当地种植条件,又具有较高营养价值,可满足消费者需求,并增进人体健康的马铃薯。将新的马铃薯品种投入市场,能够为农民创造新机会,帮助他们保持竞争力。加拿大农业食品部的新品种发布计划自1998年启动以来,已发布了近200个新品种。每当研发出新产品,老品种就会被新的优良品种取代,以确保加拿大马铃薯种植者始终可以从市场中获得最好的马铃薯。 (编译 田儒雅)