小的遺傳差異將植物變成更好的團(tuán)隊
目前全球范圍內(nèi)生物多樣性的喪失是人類目前面臨的最緊迫挑戰(zhàn)之一。生物多樣性對人類至關(guān)重要,尤其是因為它支持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),例如提供清潔水和生物質(zhì)和食物的生產(chǎn)。許多實驗表明,在這方面,不同生物群落的功能比單一栽培更好。“在混合社區(qū),工廠進(jìn)行一種分工,提高效率,改善整個社區(qū)的運(yùn)作,”蘇黎世大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)和環(huán)境研究系的Pascal Niklaus解釋道。
然而,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實踐主要依賴于遺傳上均一的植物品種,因為它們使種植和加工作物更容易。因此,各種社區(qū)的好處尚未開發(fā),也因為尚未充分了解其潛在機(jī)制。“盡管進(jìn)行了深入的研究,但我們目前還不知道哪些房產(chǎn)可以使這些混合團(tuán)隊中的工廠成為優(yōu)秀的參與者,”該研究的主要作者SamuelWüst說。
植物在混合團(tuán)隊中生長得更好
兩位研究人員通過結(jié)合現(xiàn)代遺傳和生態(tài)方法解決了這個問題。作為一個測試系統(tǒng),他們專注于常見的墻壁擬南芥(Arabidopsis thaliana),這是一種在基因上有很好記錄的小型十字花科植物。他們使用這些植物品種的系統(tǒng)雜交,這些植物以不同的組合在盆中生長。幾周后,研究人員稱量了生成的生物量,這使他們能夠比較植物的生長。正如預(yù)期的那樣,具有不同雜交混合物的盆確實平均生產(chǎn)率更高。
小的遺傳差異提高了產(chǎn)量
然后,研究人員使用統(tǒng)計分析將混合群落的產(chǎn)量增益與雜交的遺傳組成相關(guān)聯(lián)。他們以這種方式獲得的遺傳圖使他們能夠識別基因組中使植物組合成為良好混合團(tuán)隊的部分。他們發(fā)現(xiàn)即使是植物之間最小的遺傳差異也足以增加它們的總產(chǎn)量。
“我們非常驚訝于復(fù)雜且知之甚少的特性,例如形成性能良好的混合物的適用性有如此簡單的遺傳原因,”SamuelWüst說。他認(rèn)為他們的方法可能有助于培育出良好團(tuán)隊合作的植物,從而產(chǎn)生更多的作物。“我們的見解開辟了全新的農(nóng)業(yè)途徑,”Wüst補(bǔ)充道。
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