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中新網北京9月30日電 (記者 孫自法)氣候變化怎樣影響小麥等農作物育種、生長和產量？進而如何影響全球糧食安全？長期以來在學界備受關注。
中國科學院大氣物理研究所張天一研究員和中國農業科學院賀勇研究員聯合國際著名小麥育種學家羅恩·德波(Ron DePauw)教授等中外12家科研機構研究人員最新完成一項研究發現，北美未來氣候變化速率可能超過小麥育種效率。因此，為應對氣候變化對糧食安全的影響，亟需提高小麥育種速率，優化種質，切實增強小麥育種耐熱性。
張天一研究員介紹說，近年來，席卷全球的高溫熱害已成為限制小麥生產的突出問題，如何通過育種提升小麥的氣候適應性是全球研究的熱點問題。但是，由于數據的缺失，真實小麥育種對氣候變化究竟有多大適應作用尚不清楚。針對這個問題，中外12家科研機構通過開展合作研究，收集到1961-2018年北美92個小麥育種站的85770條數據，針對北美小麥育種對氣候變化的真實響應和適應作用提出第一手證據。
研究結果顯示，1961-2018年冬小麥和春小麥品種對氣候的響應不同：對于冬小麥來說，溫度每增加1攝氏度，新品種產量降低3.6%，對照品種產量降低5.5%，這說明冬小麥育種的耐熱性是在增強；對于春小麥而言，溫度每增加1攝氏度，新品種產量降低7.5%，對照品種產量降低7.1%，說明春小麥育種的耐熱性并沒有提升甚至有可能下降。研究團隊認為，其主要原因是北美冬小麥和春小麥新品種和對照品種對于極端高溫的響應差異所致。
基于歷史上冬春小麥的育種趨勢，中外合作研究團隊進一步預估未來氣候變化趨勢對不同小麥品種的影響稱，未來增溫造成小麥生長季極端高溫出現概率顯著增加，這將造成未來氣候變暖對產量的負面影響逐漸超過育種優勢。他們估測：按照當前育種效率，當溫度增加6.0攝氏度時，冬小麥新品種產量將下降到基準氣候中對照品種的產量水平；對于春小麥來說，該溫度閾值(臨界值)是3.6攝氏度。研究團隊提醒說，真實的小麥育種在耐熱性上的表現并不樂觀，如何通過育種手段應對越發嚴重的高溫熱害對于小麥育種家來說依然是一個重大的挑戰，這方面后續需要進一步加強相關研究。
張天一指出，使用常規小麥育種方法育成一個新品種需要花費至少10年時間，這可能慢于未來氣候變暖的發展態勢。因此，鑒定小麥耐熱基因，構建基于基因選擇技術的小麥育種新方法，提高育種速率，優化小麥種質，切實增強小麥育種耐熱性，對規避由氣候變化引起的糧食安全問題具有重要科學意義。
中外合作完成的這項氣候變化影響糧食作物研究的重要成果論文，9月30日在國際學術期刊《自然-通訊》(Nature Communications)上線發表。
張天一表示，雖然最新研究是基于北美地區小麥數據得出的結果，但對于包括中國在內的全球在氣候變化背景下，對小麥及相關農作物育種均有重要借鑒和參考意義。其中，根據中國農業氣象分析，自1980年以來，溫度每增加1攝氏度，小麥產量降低2.1-2.9%，這說明中國小麥也正遭受來自高溫熱害的農業災害影響。(完)
標簽： 自然-通訊
