科普时报记者胡利娟
“‘狗尾巴草是小米的祖先’‘水稻最早是匍匐的’‘西红柿来自南美’……这些我们日常生活中的食材,其实起源于自然界中的某种杂草。”近日,在北京国家植物园启动的2024年“植物总动园”活动现场,中国植物学会理事长、中国科学院院士种康这一生动有趣的开场白,引来诸多青少年惊呼。
驯化与育种是人类文明和社会进步的基石。当天,种康以“植物星球与人类生活”为题,为青少年讲述了植物驯化的魔力。
全球可食用植物约3万种
食物不仅是人类生存发展的物质基础,更是美好生活的要素。
“而植物是人类食物的主要提供者。”种康告诉记者,从理论上来讲,所有植物都可以驯化。其从野生到栽培,或者到驯化,目的是为人类所用。在原始人的时候,是树上结什么果实,我们就直接摘下来吃,或者我们看到什么果子,直接拿着吃,这是一种直接利用自然界植物的某些器官作为我们的食物。驯化,则是我们利用已有的一些经验或者知识,按照生存需求对野生植物进行控制并开发利用。比如,栽培番茄由野生醋栗番茄驯化而来,在驯化和培育过程中,其果实增大了百倍。
种康以葡萄为例,讲解了原始的葡萄也就是野葡萄,个小、口感酸涩,我们通过驯化去选含糖量高一点,使酸和糖比例合适,包括颜色、大小、质地等,这就是我们对于它品质驯化的一个过程。
“原来的驯化基本是以千年的时间跨度来计,但是随着遗传学等科学技术的发展,植物的驯化周期大幅缩短。”种康介绍说,原因在于我们知道了控制性状的一些关键因子,并能够操作这些因子,所以,能够很快达成驯化的目标。驯化时间也由最初的几千年缩短到现在的几年。
然而,在全球约3万种可食用的植物中,人类仅用了30种养育这个世界。其中,水稻、小麦、玉米、高粱和粟类(如御谷、谷子、黍)5类谷物,为全球人口提供了总能量的60%;10种作物为人类和家养动物提供了所消耗食物的95%。因此,农业上大规模种植的作物仅有几十种。
好吃又健康的食物或可“定制”
野生植物之所以能够在自然界存在,是有它的进化目标:繁衍存续。对于动植物而言,都一样,要先保命。
“但是对于驯化,不仅要活下来,还必须要收获需要的器官,所以,驯化和进化有矛盾,而育种的最高境界就是能够让这两个矛盾达到最佳的平衡点。”种康说。
育种是通过创造遗传变异、改良遗传特性,来培育优良动植物新品种的技术。
种康介绍说,从广义上来讲,生物育种技术的发展经历主要有三个时期:原始驯化选育(1.0版)、杂交育种(2.0版)、分子育种(3.0版)。分子设计育种(4.0版)则是育种的未来方向。
在人类想尽办法驯化野生植物的同时,有人却“怀念”野生的味道,他们认为,野生的就好吃、健康。
对此,种康表示,因为你所追求的所谓原生态,多数和你的记忆有关系。现在这味道不如小时候那个味道,这是你把那时作为一个参照,要重回以前味道并非难事。
种康介绍,除了甜之外的野生植物的风味大都是其次生代谢产物。而在追求高产的育种过程中,可能会使其降低,造成了一些风味的减少。随着社会的发展,如今的育种已经不再只追求高产了,育种目标也开始转向,在追求高产的同时,也要追求好吃和健康。
比如西红柿,现在的没有原来的味道浓,那是因为它次生代谢产物合成的速度和生长速度不匹配,这个可以用分子设计育种手段来解决,你需要什么,我们就可以“定制”给你。当然,还是鼓励少打农药,用自然接近自然的方法培育较好。
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