作者:王方 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/9/12 22:25:40
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开花久结荚多的豌豆更耐热

酷热导致豌豆只开花不结荚。Rosalind Bueckert供图

世界各地的农民每年生产豌豆1000万~1300万吨,这使豌豆成为第三大豆科作物,仅次于大豆和鹰嘴豆。然而,随着全球气候变化和温度持续上升,热应激已经成为豌豆栽培的主要限制因子。

一项新的研究表明,具有某些特殊性状的豌豆植株,如开花时间更长、豆荚数量更多,可能对热应激更有抵抗力。研究人员对豌豆耐热性的遗传学也有了新的认识。

“在一些年份,老品种豌豆因为热应激没有长好。”这项研究的主要作者、加拿大萨斯喀彻温大学植物学家Rosalind Bueckert表示,“我们就想能不能找到一些新品种,在气候变暖的背景下能有更稳定、更持续的产量。”

据Bueckert介绍,豌豆对热应激的耐受力似乎取决于相当多的性状。他们的研究发现了其中最重要的两个,即更多的豆荚数量和更长的花期持续时间。该研究第一次解开了影响热应激的基因位置。

“热应激意味着花更少、豆荚更少,最终产出收益就少了。”Bueckert说。在热应激之后,一些品种的豌豆还能结出较多的豆荚,就意味着更高的产量。

同样,如果一个豌豆品种开花时间更长,它就有更多机会来获得高产,“这是因为开花期间长了,植物也就有更多时间让自己从极端天气中恢复过来。”当然,太长的开花时间也会带来其他问题,需要正确地平衡其生长阶段和繁殖阶段。

为了确定哪些性状对豌豆耐热性更为重要,研究人员选择了两种常用的豌豆品种,“CDC百年”和“CDC智者”,评估了由其杂交获得的100多个新品种。

“通过两个不同品种的杂交,你可以繁衍出具有亲本性状之外性状的后代。”Bueckert说,比如测试中的一些后代比“CDC百年”或“CDC智者”更耐热。

在萨斯喀彻温省,研究人员在两个生长季里栽培了这些新品种。一批是在典型的豌豆种植时间也就是5月中旬播种的,另一批则开始于6月初。这些植株在当年晚些时候温度更高时开花。这也便于研究人员观测哪些豌豆品种在更暖的天气下长得更好、产量更高。

“识别让豌豆更耐热的性状,只是拼图上的一角。”Bueckert说,另一部分是更好地了解这些性状的遗传学知识。

传统上,人们使用可见的性状如豆荚数量,来选择在特殊环境下长得更好的作物品种。但现在,绘制出相关的遗传信息才更有助于这项工作。研究人员识别了豌豆基因图谱中某个性状的特定基因位置。由此,人们可以更可靠地选择作物品种。

除了开花时间和豆荚数量是豌豆耐热的两个最重要的性状,研究人员也测试了其他有助于耐热的性状,如半无叶型豌豆品种比多叶品种在应对热应激上更好。

Bueckert表示,未来只有在基因位置和分子技术上做更多的工作,才能使人们对豌豆性状的认识和耐热性遗传基础的理解更加深入、更有效率。(王方编译)

 
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2017/9/13 9:58:09 palmary
这样的翻译文章在最后位置能不能给出文章来源?期刊或链接之类的。
目前已有1条评论
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