小的遺傳差異將植物變成更好的團(tuán)隊(duì)
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(duì)人類至關(guān)重要，尤其是因?yàn)樗С稚鷳B(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(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)踐主要依賴于遺傳上均一的植物品種，因?yàn)樗鼈兪狗N植和加工作物更容易。因此，各種社區(qū)的好處尚未開(kāi)發(fā)，也因?yàn)樯形闯浞至私馄錆撛跈C(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(duì)中的工廠成為優(yōu)秀的參與者，”該研究的主要作者SamuelWüst說(shuō)。
植物在混合團(tuán)隊(duì)中生長(zhǎng)得更好
兩位研究人員通過(guò)結(jié)合現(xiàn)代遺傳和生態(tài)方法解決了這個(gè)問(wèn)題。作為一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，他們專注于常見(jiàn)的墻壁擬南芥(Arabidopsis thaliana)，這是一種基因記錄良好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(zhǎng)。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(zhǎng)。正如預(yù)期的那樣，具有不同雜交混合物的盆確實(shí)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(jì)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(shí)別基因組中使植物組合成為良好混合團(tuán)隊(duì)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(jiǎn)單的遺傳原因，”SamuelWüst說(shuō)。他認(rèn)為他們的方法可能有助于培育出良好團(tuán)隊(duì)合作的植物，從而產(chǎn)生更多的作物。“我們的見(jiàn)解開(kāi)辟了全新的農(nóng)業(yè)途徑，”Wüst補(bǔ)充道。
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