遺傳見解可以幫助穀物抵禦氣候變遷
大蕭條先前發起的一項長期實驗揭示了有助於大麥適應性的關鍵基因，這對於大麥在不同氣候下的生存至關重要，對於啤酒和威士忌的生產也至關重要。研究人員正在探索這些遺傳性狀，以增強作物應對現代氣候挑戰的能力，並專注於最佳開花時間以最大限度地提高產量。
大麥氣候適應的遺傳關鍵
透過在大蕭條之前開始的實驗，研究人員找出了大麥 土耳其 電話號碼庫 卓越的適應性背後的基因，大麥是啤酒和威士忌的關鍵成分。這些見解可以確保作物在氣候快速變化的情況下繼續生存。
從亞洲、埃及到挪威和南美洲的安地斯山脈，大麥遍布各地，是世界上最重要的穀類作物之一，已有至少 12,000 年的歷史。隨著它遍布全球，其的隨機變化使其能夠在每個新地點生存。
百年實驗的遺傳學見解
識別發生變化的基因以預測哪些品種將在目 4 個鮮為人知的加密貨幣投資技巧 前面臨日益炎熱的氣溫、更長的乾旱和更劇烈的風暴的地區茁壯成長至關重要。
「育種者很早就明白需要培育適合當地環境的作物。因此，一個世紀前，他們在加州戴維斯開始了這項實驗，使用來自世界各地的大麥品種，目的是找出適合當地的品種，」加州大學河濱分校遺傳學家 Dan Koenig 說。
遺傳學研究的挑戰與意義
在加州，農作物必須在漫長的旱季開始之 人工智慧資料庫 前完成開花，否則將沒有足夠的水來種植種子。但如果植物開花得太早，它們可能會受到霜凍的影響。研究人員確定了遺傳學如何使開花在正確的窗口中進行，其中一些基因促進早期開花，而另一些基因則減少晚期開花。
識別這些基因並不是一個容易的過程。 「了解遺傳適應的挑戰之一是，了解它可能需要幾十年的時間，因為一年只能種植一代大麥，」科尼格說。
幸運的是，Koenig 和他的同事能夠參與 1929 年在加州戴維斯建立的大麥複合交叉 II 實驗，這是世界上最古老的生物實驗之一。它的發起是為了為加州市場發現新的大麥品種。幾十年來，育種者在戴維斯對數千種基因不同的大麥進行了相互競爭。在加州炎熱乾燥的氣候下生長最好的大麥在競爭中擊敗了鄰居，並且隨著時間的推移變得更加常見。
科尼格的團隊意識到，實驗的種子可以用作時間機器，直接觀察適應過程並識別能夠生存的基因。
在這 58 個生長季節中，這片田地從 15,000 株遺傳上不同的個體植物變成了一個單一植物譜系，主導了 60% 的種群 3/4，而人類根本沒有進行選擇。
「我們對短暫的進化時間內發生的巨大變化感到震驚，」科尼格說。 「自然選擇在人類的一生中徹底重塑了整個基因組的遺傳多樣性。”
研究小組正在計劃進行更多研究，以檢查來自不同氣候的長期實驗數據，以了解如何以不同的方式調整開花時間。
此外，該團隊希望更好地了解他們觀察到的一些奇怪的東西。在戴維斯實驗期間，植物族群包含來自許多地方的品種。當它們適應北加州時，這些植物的產量自然增加了近一倍。然而，這種增長仍然低於育種者透過手動選擇策略獲得的增長。
「產量可能會與其他性狀競爭，例如生長快或高，」科尼格說。 “種植者希望植物能夠與鄰居友好相處，但友好可能會限制對環境的適應。”
由於大麥在基因上與小麥、水稻和玉米相似，因此了解大麥如何在如此多樣化的環境中生存可以幫助這些其他穀物適應極端氣候。
利用基因組工程和 CRISPR 等現代技術，研究人員可以嘗試改造其他在特定、更有利的時間開花的作物。
「大麥的適應能力是文明發展的基石。了解這一點不僅對於繼續生產酒精飲料很重要，而且對於我們開發未來作物並增強其適應世界變化的能力也很重要，」科尼格說。