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苹果不是,拯救基因库

日期:2019-09-26编辑作者:科技之门

提到新疆水果,人们自然会想到吐鲁番的葡萄、哈密的瓜。令人意想不到的是,苹果的“祖先”就在天山深处一望无际的野果林中。

2016年9月23日,中科院新疆生态与地理研究所和自治区科协在乌鲁木齐举行《拯救基因库》新片发布会。《拯救基因库》是中央电视台科教频道与中国科学院科学传播局、中科院新疆生态与地理研究所合作拍摄的一部科学纪录片,将于2016年9月26日在中央电视台科教频道《走近科学》栏目播出。

中科院科学家发现世界苹果的“根”在新疆
天山山脉的谷地和盆地成为中生代喜暖野果树最后的“避难所”

记者从中科院新疆生态与地理研究所举办的纪录片《拯救基因库》发布会上了解到,多项科学实验证实,所有的栽培苹果都来自天山山脉的野苹果,也就是塞威士苹果,几乎所有的苹果“家谱”都可追溯到天山野果林。

苹果是地球上最普及、最古老的水果,人类从石器时代就开始采食苹果,它在人类文明进程中一直扮演着重要角色。现代栽培苹果是从欧洲扩散到世界各地的,所以在很长的时间内,人们认为栽培苹果起源于欧洲,中国人吃的苹果是“洋苹果”。其实不然,中外科学家经过多年的研究发现,世界上的栽培苹果都来自新疆野苹果,也就是塞威士苹果。几乎所有的苹果家谱都可以追溯到天山野果林——这个老祖宗身上。

本报乌鲁木齐9月29日电苹果是地球上最普遍、最古老的水果。据说人类从石器时代就开始吃苹果,至今仍是全世界人们最爱吃的水果之一。多年来科学家一直认为现代栽培苹果来自欧洲,是从欧洲扩散到世界各地的。中国科学院新疆分院生态与地理研究所29日公布的一项中外科学家多年研究的成果却表明:全世界栽培苹果都源自中国新疆的野苹果,也就是塞威氏苹果。几乎所有苹果的家谱都可以追溯到新疆天山野果林——这个老祖宗身上。中外科学家让默默隐藏在栽培苹果细胞中的DNA“开口说了话”,它的起源密码被清晰揭示出来。

苹果是地球上最普及、最古老的水果,人类从石器时代就开始采食。今天中国人常见的现代苹果是在1871年由传教士从美国传入中国的,距今仅100多年历史。所以今天中国人吃的苹果,也被称为“西洋苹果”。

天山山脉位于欧亚大陆腹地,在新生代第四纪冰期来临,天山山脉的谷地和盆地,成为中生代喜暖野果树的最后“避难所”,为地球存遗下来珍稀的野果林群落。天山野果林作为世界苹果、核桃、杏、李等多种果树的起源地之一,是中国经济果树资源中天然基因库的重要分布区,也是研究世界温带果树遗传多样性和基因进化的重要种质基因库。野果林中的新疆野苹果,又名塞威氏苹果,是新生代第三纪古亚热带大叶树种阔叶林的孑遗植物,在中国主要分布于新疆伊犁地区,对现代经济果木的品质改良、优良品种的筛选及分子遗传育种都有重要意义。天山野果林物种基因资源非常丰富。据最新调查,新疆野果林有58种野生果树植物,其中野苹果是最主要的建群种,有84种类型,是世界罕见的苹果天然基因宝库。

天山山脉腹地分布着大量的野果林,林中混杂着野苹果、野杏、野扁桃、野樱桃李等各种果树,它们是新生代第三纪古亚热带大叶树种阔叶林的孑遗植物。新生代第四纪冰期来临之时,天山山脉的谷地和盆地成为中生代喜暖野果树最后的“避难所”,为地球存遗下珍稀的野果林群落。

在新疆伊犁哈萨克斯坦自治州新源县喀拉布拉镇,海拔1927米的半山腰上,生长著一棵巨大的野生苹果树,树高12.9米,平均冠幅18.5米,树龄有600多年,远早于苹果传入中国的历史。

生物基因资源是人类繁衍和发展最基本的物质基础,也是人类在未来实现可持续发展的最重要战略资源。

天山野果林物种基因资源非常丰富。据最新调查,新疆野果林有58种野生果树植物,其中野苹果是最主要的建群种,有84种类型,是世界罕见的苹果天然基因宝库。随着现代育种学的发展,育种越选越精,品种却越来越少。目前全世界75%的农作物品种已经绝迹。以苹果为例,市场上仅剩几个栽培苹果品种,适应性、抗逆性和口感等遗传基础极其狭窄。

现代栽培苹果从欧洲扩散到世界各地,所以在很长时间内人们认为栽培苹果起源于欧洲。直到1930年,苏联植物学家瓦维洛夫走进中亚地区的天山野果林,研究并公布所有的栽培苹果都来自天山野苹果,也就是塞威士苹果。

中国科学院新疆生态与地理研究所党委书记田长彦说,由于近50年人类的干预,新疆天山野果林面积减少了近一半,并且近年来爆发病虫害疫情,野果林大片枯死,核心区新源县林木枯死率高达80%。更可怕的是,新疆野果林病害面积每年以400公顷的速度蔓延。

由于近50年人类的干预,新疆天山野果林面积减少了近一半。近年来外来物种小吉丁虫害大面积集中爆发,野果林大片枯死,核心区新疆新源县林木枯死率高达80%。更可怕的是,新疆野果林病害面积每年以400公顷的速度蔓延。

天津农学院园艺园林学院院长阎国荣说,多名中外研究人员认为,塞威士苹果向东传是中国的栽培苹果,也就是绵苹果;向西沿着丝绸之路传到欧洲,形成了一系列栽培苹果。

“人类所面临的粮食问题、能源问题、疾病问题、贫困问题和环境问题等,都与生物资源的利用有直接或间接的关系。鉴于此现状,国家最高科学奖获得者吴征镒院士2010年曾建议,应尽快建立以天山野果林为主体的中国干旱区野生生物资源保育与研究中心,加强这一重要野生资源的保育和合理开发利用研究。新疆维吾尔自治区人民政府对吴征镒院士的建议高度重视。2014年11月,中科院新疆生地所提出的“中科院专家关于抢救性保护我国天山野果林天然基因库的建议”得到国家领导人批示。2016年6月,由中科院新疆生态与地理研究所主持的国家重点研发计划“天山北坡退化野果林生态保育与健康调控技术”通过评审,正式立项,并将于2016年10月11日正式启动。在国家层面吹响了拯救天山野果林珍贵基因库的号角。中国科学院新疆生态与地理研究所党委书记田长彦介绍说。

新源县野果林纪委书记庞建忠介绍,新源县及时编制了《野果林资源保护与恢复项目实施方案》,从2015年到2024年通过全面实行封山禁牧、人工修枝、生物防治等措施,逐步完成对野果林的保护和恢复工作。今年6月,由中科院新疆生态与地理研究所主持的国家重点研发计划“天山北坡退化野果林生态保育与健康调控技术”正式立项,今年10月11日正式启动。

到了分子生物学时代,科学家想尽办法让默默隐藏在栽培苹果细胞中的DNA“开口说话”,栽培苹果的起源密码被更清晰地揭示了出来。

中国科学院科学传播局新闻联络处副处长王嵩介绍说,纪录片《拯救基因库》以天山野果林基因库为核心,通过野外实地拍摄,结合采访有关科学家、政府管理人员以及当地农牧民,依托新疆生地所前期的科研成果,制作出了一部反映天山野果林基因重要性、物种多样性、野苹果历史等内容的科普视频节目,颠覆了公众对苹果是“洋水果”的观念,提高了公众参与保护野果林的意识。

据中科院新疆生态与地理研究所研究员张道远介绍,2010年,意大利学者瑞卡多在《自然-遗传学》发表文章说,栽培苹果的基因组来源于塞威士苹果,这两种苹果共享一套基因组,从分子层面证明了很多栽培苹果实际上是新疆野苹果的后代。此外,像现在常吃的黄元帅、红富士等,都是以这里的野苹果为种质资源,用人工杂交等育种方法获得的优良品种。

随着现代育种学的发展,育种越选越精,品种却越来越少。目前,全世界75%的农作物品种已经绝迹。就拿苹果来说,栽培苹果的品种越来越集中,市场上仅剩几个品种。其适应性、抗逆性和口感等遗传基础极其狭窄。也许有一天,地球一旦遭遇环境灾害,或者人类厌倦了现在的苹果口味,只有天山野果林丰富的种质基因资源,能为人类开启一片蔚蓝的天空。

天山山脉位于欧亚大陆腹地,拥有世界温带干旱区最大的野果林生态系统。在新生代第四纪冰川来临之时,天山山脉的谷地和盆地,成为中生代喜暖野果树的最后“避难所”,为地球存遗下珍稀的野果林群落。

据新源县野果林纪委书记 庞建忠介绍,《拯救基因库》详实地记录,相信所有人看过后和我一样倍感震撼。为切实保护好这片中世纪遗留下来的野生果林,新源县对野果林改良场林区内的3万亩野苹果林。2015年、2016年相继完成封山禁牧刺丝围栏3000亩,实行全封5年。并在野苹果林区内栽植野苹果树3000亩,充分实现人工恢复与自然更新有机结合,加快野果林的恢复进程。伊犁州林检局与中国林科院联合先后在野果林区投放了146万头白蜡吉丁肿蜂、落叶松吉丁肿腿蜂和苹果小吉丁肿腿蜂进行研究试验,积极开展生物防治。充分利用丰富的天敌资源,逐步实现持续控灾目标。同时,庞建忠强烈呼吁全社会和国家,特别是自治区高层对于野果林的生态环境问题给予高度重视,从资金、研究和法律等诸多方面进行支持和保护。并通过《拯救基因库》的播出,能对全社会了解天山野果林对这一重要战略生物资源及其生态保育,资源保护起到重要的推动作用。

据最新调查,新疆野果林有58种野生果树植物,其中野苹果是最主要的建群种,有84种类型,是世界罕见的苹果天然基因宝库。

日本植物繁殖学专家大石惇曾数次往返新疆野果林。美国农业部先后四次派出专家深入天山野苹果林,并从892棵野苹果树当中挑选13万颗种子带回美国。

中科院新疆生态与地理研究所副所长管开云说,野果林丰富的种质资源吸引了多国研究人员前来采集样本,寻求资源,他们想利用这座基因库,通过对野果树树种驯化,提取它的抗旱、耐寒、多种口味等基因,培育更多、更好的优良苹果品种。

随着现代育种学的发展,育种越选越精,品种却越来越少。目前,全世界75%的农作物品种已经绝迹。以苹果为例,栽培苹果的品种越来越集中,市场上仅剩几个品种,其适应性、抗逆性和口感等遗传基础极其狭窄。一旦遭遇环境灾害,或人们的口味有所改变,唯一途径就是从源头上改良基因,而能够为此提供基因资源的就是天山野果林基因库。

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