科技日报--现代农业如何将野生植物变成问题杂草(上)
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题记:万物互联,当现代农业改变农作物的同时也改变了大自然,因为自古以来农业就变成了大自然的一部分。这里提到的水麻之基因突变说明了野生植物与农作物也有着密切的联系,因为它们生活在同一个环境中。农药化肥的使用极大地改变了它们的生存环境,从某种程度上讲,植物也是很智慧的,它们的基因突变就是使自己适应新环境。它们也有未雨绸缪的能力,甚至是提前调整好自己的基因,以迎接生命中的挑战。
现代农业如何将野生植物变成问题杂草
如图右侧埃塞克斯县一块玉米地所示,水麻可以大幅降低玉米和大豆产量。资料来源:英国哥伦比亚大学Julia Kreiner
新的研究发现,农业不仅在农场,而且在邻近地区的野生物种中,都在引起快速的进化变化。
不列颠哥伦比亚大学的一个国际研究团队揭示了现代农业的扩张是如何将一种北美原生植物——普通水麻转化为有害农业杂草的。
这项发表在《科学》杂志上的研究比较了187个来自当代农场和邻近湿地的水麻样品,以及100多个储存在北美各地博物馆中的1820年的历史样本。通过分析过去两个世纪中该植物的基因组成,研究人员能够观察不同环境下的进化过程,就像研究古代人类和尼安德特人的遗骸可以揭示人类历史的关键见解一样。
来自密苏里植物园植物标本馆的155年前的水麻标本。资料来源:英国哥伦比亚大学Julia Kreiner
研究人员在杂草基因组中发现了数百个基因,这些基因有助于其在农场上的成功,与耐旱性、快速生长和抗除草剂相关的基因突变频繁出现。克雷纳博士说:“我们在农业环境中施加的各种变化是如此强烈,以至于它们会对我们通常认为是自然的邻近栖息地产生影响。”

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