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歷史性種子樣本監測基因變化性

2017/07/26 @國際

歷史性種子樣本監測基因變化性

  「國際生物多樣性中心(Bioversity International)」是一個全球農業生物多樣性研究發展中心,致力在農業生物多樣性能滋養人們並讓地球永續。最近,此中心評估了約旦野生作物基因伴隨時間演變之價值,將世界上歷史性的220,000種地方品種作物和野生大麥品種作物(CWR)相關的樣本數據(1975~2012年)作數位化。這個研究將最近獲得的植物樣本與原在種子銀行中含有歷史種子材料部分作比較(種子銀行在同源地點蒐集了31年的資料)。這個分析幫助了研究學者觀察物種如何回應「氣候和土地利用變遷」、「農業集約化」和其他「隨時間演變而來的威脅」。

  這些深富價值的資訊於2014年放在國際生物多樣性中心網站的「蒐集數據任務(Collecting Missions Database)」中,目前也讓更多的人能在最大的生物多樣性數據庫:「全球生物多樣性資訊設施(GBIF: Global Biodiversity Information Facility)」上取得這些資料。GBIF是個開放性的數據建構設施,用來幫助機構根據基本規格條件印出他們的數據,並提供單一的入口點能進入數以百萬計的珍貴紀錄。

  但建構這些資料是為了什麼,且為什麼提升取得的方式那麼重要,在國際生物多樣性中心和其夥伴在約旦所執行的一項研究顯示,「蒐集數據任務」能夠被利用於比較重新在基因銀行裡得到歷史性種子材料和最近在同地收集的材料,以獲得伴隨時間演化的基因遺傳變異。

  約旦這個團隊在2012年開始重新蒐集同一種源地的野生大麥樣本,(此地已蒐集了過去31年的資料)。野生作物相關的親戚植物種苗變得更加重要,因為它們是栽培作物相關的基因連結,且在它們(所屬)的大自然環境裡逐步進化,發展了適應乾旱忍耐力或抵抗害蟲的特性。

  在過去蒐集的31年間,約旦的氣候明顯的變得更乾熱更乾。農業變得集約化,而且牲畜的數量幾乎兩倍化。從原始種子蒐集的試驗點上蒐集到的植物成長資料已被儲存在瑞典的北歐基因資源中心(NordGen)的基因銀行裡,被用來相比從2012年重新蒐集到的種子的植物成長。這個分析考量了型態學和基因特徵,來了解物種如何回應氣候變遷、土地使用變遷、農業集約化和其他伴隨時間而來的威脅(Thormann et al., 2016)。

  野生大麥植物表現出了一個針對環境改變更複雜且複合的回應。它們的基因多樣性提升,但數量顯示出與31年來彼此間的差異性不大。這就像是現今,伴隨著增加的農業和畜群的活動,結果是種子在這個國家移動變得很容易。這個相同的現象已被同組研究群所做的一項約旦地方品種大麥的平行研究報導出來(Thormann et al., 2017)。種子流和種子管理實行伴隨時間影響了該國家多樣性的散佈。幾例來說,野生大麥植物具有較長硬毛的附屬物,它會沾上衣服和鞋子,及動物的毛皮,這意味著他們(硬毛)相當容易移動。【延伸閱讀】聯合國農業機構開始國家層面的行動:處理土壤汙染的新開拓領域

  下一個階段會帶出其他國家野生大麥相似的研究來比較結果。更進一步,為了帶出相似的研究,這些蒐集到的數據能夠讓使用者來追蹤和重新蒐集其他品種。這個工作帶出了與不同國家機構(美國、德國、約旦)之間的合作,如德國聯邦基因銀行(The German Federal Genebank IPK)的合作。

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