挥之不去的病毒阴影,无法长期保存的种薯,过于缓慢的育种过程,限制了马铃薯取得更大的成功。如今,科学家们通过怎样的努力,才让马铃薯迎来新的黄金年代呢?
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马铃薯也会染病毒
马铃薯(俗称土豆)天生就是一种好食物,它们产量高,营养全,对不同环境的适应性强,又可以是蔬菜又可以当主食,简直是完美。但是,马铃薯也有自己的苦衷,比如病毒。
大家对病毒并不陌生,人类发现的第一种病毒就是一种植物病毒——烟草花叶病毒。病毒不仅威胁着人类健康,对植物生长的影响也是巨大的。
马铃薯是通过块茎进行繁殖的,随着一代一代播种繁育,块茎中的病毒种类和数量会越来越多,轻则影响品质和产量,重则导致大幅减产甚至绝收。幸运的是,科学家们用智慧拯救了岌岌可危的马铃薯产业。
1934年,科学家将感染了奥古巴花叶病毒的番茄根切成多段,分别接种到烟草(心叶烟)植株上。结果发现,接近生长点的两段根没有让烟草植株长出病斑,其他接触了其余番茄根的烟草植株都长出了病斑。也就是说,番茄根尖这种生长旺盛的植物组织不会被病毒侵染,只要我们把这些部位进行组织培养,最终得到的植物体也就不会带有病毒了。
1952年,法国科学家莫雷尔·乔治斯(G. Morel)和马丁(C. Martin)通过茎尖组织培养,获得了没有某些病毒的马铃薯植株,在很大程度上解决了马铃薯病毒带来的问题。这就是目前被广泛使用的马铃薯茎尖脱毒技术。
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茎尖为什么可以脱毒
为什么细胞分裂活跃的植物组织就不会被病毒侵染呢?这个谜题一直到2020年10月,才被中国科学家解开。
中国科学家取得的研究成果,为世界粮食安全作出了突出贡献。科研人员希望在接下来的研究中将这种原理应用到农作物抗病毒上,期待在不久的将来,能够获得完全不受病毒侵染的马铃薯和其他农作物。