【智惠农民】“选”“护”同行！筑造农作物基因的诺亚方舟

来源：互联网 2024-11-12 23:25:40 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们

编者按：

党的二十大报告中强调，“全方位夯实粮食安全根基”、“实施生物多样性保护重大工程”。建设农业强国与农业生物多样性有怎样的内在联系？粮食安全和农业可持续发展之间如何平衡？我国农业生物多样性现状如何？如何保护农业生物多样性？“五谷六畜”、“一饭一蔬”都是我们关心的话题，科普中国智惠农民推出系列科普文章，欢迎关注。

基因多样性的重要意义

生物多样性的利用是农业生产的关键。农民不断需要新的植物品种，以便在不使用大量化肥和其他农用化学品的情况下，在不同的环境条件下获得高产。作物多样性为农民和专业植物育种者提供了选择，通过选择和育种，开发出营养丰富、抗病虫害的新型高产作物。

农业生产依赖于相对较少的动植物物种的多样性。就已经鉴定的大约25万个植物物种中，有7000种可以作为食物。但全世界大规模种植只有150种作物，特别是只有3种作物提供了人类饮食中近60%的蛋白质和热量，知道是哪3种吗？玉米、小麦和水稻。香蕉则是继水稻、小麦和玉米之后的第四大重要作物。如果把全世界每年种植的所有香蕉首尾相接摆放在一起，可以绕地球1400圈。

水稻图片来自网络

这里请大家注意，生物多样性不只是指物种的多样性，而且包括的是同一物种的多样性。比如说，人类，在生物多样性中，也只是其中一个物种。大家别不相信，尽管人类有不同种族，长相看起来多种多样，但实际上人类的基因非常相似。

科学研究表明，这种同一物种的多样性可以是相当大的。比如说一块玉米田的多样性比整个人类的多样性数量还要多！你能想象玉米发展成许多不同品种的潜力吗？再比如说，在几千年中的种植历史上，农民培育了成千上万种的不同品种的水稻。在菲律宾国际水稻研究所的冷库中就保存了大约11万份不同的水稻品种的样本。

玉米的多样性图片来自联合国粮食与农业组织

番茄：同一物种，但形状、颜色、气味，特别是味道各不相同 ©Reuben Sessa

鉴于人类对上述少数食物物种的严重依赖，人类依靠这些物种中的多样性生存。

守护基因多样性迫在眉睫

但是，任何事情都有它的两面性。近几十年来各国都在大力推广高产杂交品种，玉米的品种总数虽然在逐年上升，但是地方品种数量却在急剧减少。玉米这只是农作物种质资源总体现状的一个缩影。在一些国家的农作物种质资源普查与收集结果显示：一方面，粮食作物培育品种在迅速增加，但另一方面，同期农家品种的数量却减少和流失率。

我们知道，农作物品种在植株高度、产量、种子大小或颜色、营养物质或风味方面可能有所不同。它们对寒冷、炎热或干旱的反应也可能不同。一些品种具有抵御病虫害的能力，而这些病虫害对其他品种来说是致命的。在野外，生物多样性是自然选择的结果：动物和植物为应对环境的挑战而进化。而在田地中，农业的生物多样性通过农民、植物育种者和研究人员对有用性状的精心选择而创造出来的。

如今，现代生物技术正在改变农业生产的方式。生物多样性的利用是农业生产的关键。农民不断需要新的植物品种，以便在不使用大量化肥和其他农用化学品的情况下，在不同的环境条件下获得高产。作物多样性为农民和专业植物育种者提供了选择，通过选择和育种，开发出营养丰富、抗病虫害的新型高产作物。适合当地条件的传统品种比外来品种更能在干旱和困难时期生存下来，以此，为贫困农民提供更好的保护，使其免受饥饿。

小麦图片来自网络

随着现代农业的出现，数不清的适应当地的作物品种被基因一致、高产的现代品种所取代。例如，印度农民曾经种植了3 万种水稻品种，今天，印度75%的水稻作物仅来自10个品种。1930年，在墨西哥已知的玉米品种中，现在只有20%可以在那里找到。

过度放牧、气候变化和土地利用的变化也对农作物和其他野生物种的野生近缘种的多样性造成损害。虽然灭绝是一个自然发展过程，但一般物种的出现、繁衍和消亡要经历了漫长的岁月。令人震惊的是，主要由于人类的活动，今天的物种灭绝速度比新物种出现的速度大了数千倍，严重威胁着我们星球的生命维持系统。

气候变化的影响伴随着世界人口的增加，环境问题正在加剧。气候变化可能导致世界生态系统的急剧变化，并有可能破坏天气模式的稳定，导致严重风暴和干旱的发生率增加。

目前有些信息表明，那些拥有和使用生物多样性较多的农场，将能更好地抵御气候变化的冲击和不可预测性。因此，农业生物多样性是我们应对气候变化给农业带来威胁的最大希望。利用农业生物多样性来开发能够承受高温或耐旱的作物品种，可以帮助农民应对气候变化的影响，使他们能够在条件越来越恶劣的情况下种植作物。

但是气候变化将影响到我们种植的作物和我们种植的区域。最近有科学研究发现，到2055年，他们所研究的43种作物中有一半以上将失去适合其种植的土地。而作物的野生近缘种——多样性的重要来源，也面临着风险。2007年，科学家们利用计算机模型预测了气候变化对主食作物野生近缘种的影响。发现在未来50年内，他们所分析的51个野生花生种中61%的品种和108个野生马铃薯物种中12%的品种可能因气候变化而灭绝。

在2023年中央一号文件中，全面推进乡村振兴重点工作的第一项就是抓紧抓好粮食和重要农产品稳产保供，粮食作物的多样性是稳产的基础，而野生近缘种的保护是防范风险的保障。我国野生生物种质资源保护工作任重道远，大家需要共同努力，促进农业生物多样性保护和发展，建设一个美丽的生态文明中国。

出品：科普中国智惠农民

监制：光明网科普事业部

作者：刘雅丹研究员全国首席科学传播专家、中国水产学会原秘书长助理、中国农村专业技术协会秘书长助理

审核专家：潘晓赋中国科学院昆明动物研究所正高级工程师

策划：武玥彤姜楠