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2022年8月,江苏省泗洪县发现片状野生大豆,面积600多平方米。
乍一看,混入杂草中,矮小纤细的野生大豆,就不是那么“普通的平凡”。 《中国稀有濒危植物》首批被列入红皮书的野生植物,为我国二级保护植物,与雪莲、胡杨等物种一样,濒临灭绝。
准确地说,野生大豆应该保护的是多样性,而不是其他次级保护植物的数量。 野生大豆多样性基因是我国自主开发、培育食用大豆过程中最宝贵的资源。 来自未来大豆进口的希望在于杂草般的野生大豆。
为什么野生大豆那么稀有? 让我们从头说起。
栽培大豆原产于我国。
5000年前,我国农耕民开始种植大豆。 野生大豆品种很多,在漫长的耕作年月里,各种各样的大豆被驯化后残留下来。 2000年前,大豆种子东渡重洋,传入日本、韩国和东南亚。
所有野生大豆品种都在东亚,直到近代,所有大规模大豆种植的记录也在东亚。
18世纪,大豆从我国传入欧洲和北美。 到了20世纪,从北美传到了南美。 批量生产栽培的大豆从100多年前驯化的“农家种”经过改良,成为了现在的栽培大豆。
那么,栽培大豆和栽培野生大豆,有什么区别呢?
栽培大豆和野生大豆的区别栽培大豆和野生大豆最大的区别在于栽培大豆不会自然破裂荚。
野生大豆成熟后,褐色的荚会突然破裂。 豆荚扭曲破裂,啪的一声把豆子弹向四面八方。 豆子散落在土里,生根发芽,变成了新的豆苗。
栽培大豆失去了豆科植物特有的自然荚这种传播能力。 豆荚成熟后,人们采摘后,必须把豆荚撕下来才能取出里面的豆粒种子。
看看照片吧。 照片中显示了栽培大豆和野生大豆种子的对比。
左上角是我们每天吃的大豆,一年生草本,浅黄色种子,又大又圆。 剩下的三张图是多年生野生大豆,种子比栽培大豆个头小,呈黑色。 栽培大豆100粒重18~23克,野生大豆100粒重只有2克,半野生大豆100粒重也只有4~5克。
除种子大小有明显差异外,野生大豆与栽培大豆相比蛋白质含量高,脂肪含量低。
从又小又黑的野生大豆,到又大又圆的栽培大豆,产量、含量都有所提高,但基因丢失了。 在漫长的驯化和改良过程中,栽培大豆失去了70%的基因。
栽培大豆失去的多样性基因看起来不会影响栽培大豆的高产量。 但是,这些基因资源非常有用。 基因多样性是野生大豆最宝贵的价值。
珍贵野生大豆资源栽培大豆在长期的定向选择、改良驯化过程中,仅有少数基因被选择,大部分基因资源流失。 没有多样性基因的栽培大豆,带来了严重的遗传瓶颈效应。 也就是说,遇到突发风险,遗传单一化的栽培大豆难以抵抗。
让我们看一个例子。 20世纪50年代,美国栽培大豆面临着非常严重的危机,大片栽培感染了大豆根线虫病(大豆胞囊线虫病)。 患病大豆,叶片自下而上逐渐变黄,植株不长,荚中种子干枯,空荚数量增加。 最可怕的是,这种线虫病是一种强烈的传染病害,在农夫找到病因之前,就已经传染到了大面积的大豆田。 感染线虫病的大豆田急剧减产,甚至绝产。
美国农业专家尝试了很多方法来应对大豆根线虫,但效果并不理想。 最后,从中国有“北京小黑豆”之称的野生大豆中,找到了栽培大豆缺乏的抗病基因,成功度过了根线虫危机。
野生大豆是栽培大豆进行改良育种的重要遗传资源。
栽培大豆在长期的方向性选择中,失去了看起来毫无用处的基因。 例如,“北京黑小豆”是抵抗根线虫病的基因。 这些当时认为没用的基因,在将来的某个时候,可能是拯救危机的关键。
简而言之,野生大豆是宝贵的基因资源保存库。
总结了这次在江苏省泗洪县发现的野生大豆资源,非常珍贵。
以前野生大豆在野外屡见不鲜,田埂和池塘边也有,但也有不少人将其作为杂草用除草剂根除。 目前人类活动范围不断扩大,自然环境中野生大豆不断减少,野生大豆资源也越来越少。
广泛分布的野生大豆,适应了各种各样的环境。 不同环境下培育的野生大豆具有碱性、抗旱、防虫、耐热性等多种优良性状。 这些优点是栽培大豆所缺乏的基因。
20世纪90年代以前,我国都是大豆净出口国。 到了1996年,我国大豆进口量首次超过出口量。 从那以后,我国大豆的缺口一直在增长。 目前,我国85%的大豆依靠进口。
改善大豆短缺,必须加快我国栽培大豆改良育种,提高单产。 我国拥有世界上最丰富的野生大豆资源库,这是栽培大豆育种最强大的支撑力量。
好了,野生大豆的秘密先说到这里吧。
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参考资料:
1、phylogenomicsofthegenusglycineshedslightonpolyploidevolutionandlife-strategy transition
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