加州戴维斯——加州大学戴维斯分校正在领导一项为期五年、耗资1500万美元的研究项目,以加速小麦育种,以适应新的气候现实,并培训新一代植物育种家。

美国农业部国家粮食和农业研究所(NIFA)在一份关于这项赠款和其他育种相关赠款的公告中说:“未来的作物育种将需要新的性状,为快速将性状转移到优秀品种而建立的育种平台,协调公共和私人领域的育种工作,以及对当前和未来的植物育种人员和研究人员的培训。”

NIFA的一笔拨款将创建一个由来自20个州22个机构的41名小麦育种家和研究人员组成的协调联盟。来自墨西哥和英国的研究人员也参与其中。

该项目包括实地研究,识别来自多个机构的分子标记和数据分析,以确定有助于小麦作物减轻气候变化影响的基因。接下来将进行植物育种以证实这些发现。

小麦与其他作物不同的是,60%的植物品种(每年产生约40亿美元的产值)是由公共育种项目而不是私人公司开发的。在许多州,小麦种植者向自己征税,以支持加州大学戴维斯分校等公共机构的基本育种工作。

NIFA的拨款将导致更协调、更复杂的研究。

加州大学戴维斯分校植物科学杰出教授豪尔赫·杜布考夫斯基(Jorge Dubcovsky)说:“这笔赠款使我们能够以一个优秀的现代公司所能做到的水平进行育种。”他领导了这项赠款研究。“这笔拨款对于维持美国现代有效的公共育种计划至关重要。”

该联盟将汇集来自不同机构的数据和研究,在减少冗余的同时进行更广泛的分析。

“我们可以利用所有人的数据,”他说。“通过这样做,我们不需要重复努力。”

德克萨斯州的一个团队将分析每个机构的无人机拍摄的植物图像,以提取有关植物生长、用水、氮水平和其他数据的信息。

“利用科技,我们可以看到人类能力之外的东西,”杜布考夫斯基说。“你可以从每种植物品种中提取大量信息。”

来自这些图像的数据将允许研究人员记录植物的整个生命周期,并确定哪些植物在特定条件下生长得更好。基因分型将帮助研究人员获得有关植物基因组的信息。这两类数据的结合可以加快育种周期,帮助小麦作物适应不断变化的环境。

“如果我们能快速繁殖,就能适应变化,”杜布考夫斯基说。“我们正在努力及时做出可持续的改进。”

该项目还将在积极育种项目中培训20名植物博士生,他们将参与田野调查,从无人机和DNA样本中收集数据,并学习整合这些信息以加速小麦育种。学生们将参加在线和面对面的研讨会,以及教育活动和全国科学会议。

其他参与的美国机构:科罗拉多州立大学、康奈尔大学、堪萨斯州立大学、密歇根州立大学、蒙大拿州立大学、俄克拉荷马州立大学、普渡大学、南达科他州立大学、德克萨斯农工大学、爱达荷大学、伊利诺伊大学、明尼苏达大学、内布拉斯加大学、威斯康辛大学、犹他州立大学、弗吉尼亚理工大学、华盛顿州立大学,以及美国农业部在北达科他州、华盛顿州的农业研究服务分支机构。堪萨斯州和北卡罗来纳州。