在人类的不懈努力下,一种全新的转基因(GM)水稻正在悄然走向我们,这种新作物或许能够显著减少农业生产对地球气候产生的影响。这种被称为“减排水稻”的新作物,通过来自大麦的脱氧核糖核酸(DNA),其释放的甲烷——一种强大的温室气体——仅相当于常规水稻的1%,并且能够生产更多的稻米。
专家们认为,这种方法对于促进粮食可持续发展具有重大潜力,但还需要进行更多的研究,以便确定新水稻在实际应用中是否能表现得同样出色。Timothy Searchinger,美国普林斯顿大学从事气候与农业研究的人士表示:“这是非凡的成果。”
自工业革命以来,甲烷已经导致了约20%的大规模全球变暖。由人类活动造成最主要的是农业,其中牲畜肠道与粪便、以及生长在植物根部的一些微生物都是产生甲烷的大源头。
为了解决这个问题,现在有了一种方法,即暂时排干农田并向土壤中加氧,从而消灭产生甲烷的微生物。此举同时还有另一个好处:中国农民已经在给他们的地里排水,因为这能够提高产量;而在美国加利福尼亚和其他地方,排水则有助于涵养水源。但是这种类型的管理实施起来并不容易,特别是在那些地里的排水不均衡或是雨量充沛的地方。
人们一直渴望出现一种新的更环保、更高产力的新品种。在2002年,当科学家注意到含谷粒越多释放出的甲烷就越少时,他们意识到了这一点。这是因为碳都被锁入了米粒中的淀粉之中,而不能供给土壤中的微生物使用。
这些营养物质对能够释放甲烷的小型生物生长非常有利。而且,小型生物也可以利用根系腐败后释放出来的一部分碳。
这种所谓“减排”或者说是“低碳”、“高产”的新品种,是由乌普萨拉市瑞典农业科学大学植物生物化学家的Chuanxin Sun率领的一个团队培育出来,并用大麦DNA来发挥主要功效。
Sun及其同事发现一种叫做转录因子的分子,它能够开启合成淀粉基因。他们添加了另一段DNA序列,即启动子,从而确保淀粉主要被生产于植物本身当中的小块区域—即它们结实的时候。这一联合体然后嵌入到了主流类型之一—粳米上去试验看看结果如何?
实验表明,与传统粳米相比,该GM品系含有的淀粉比率增加到86.9%,远超传统产品76.7%。至于那所有的问题,都会变得更加清晰。当研究人员将这些数据提交到《自然》杂志网络版上时,他们展示了一个令人振奋的情况,那就是它们似乎真的有效!
具体来说,在不同季节,有时候降低到的0.3%甚至10%之间,这意味着这个改良后的农作物可能是一个巨大的工具以帮助缓解全球变暖带来的威胁!
Bruce Linquist,加州大学戴维斯分校农学家,他评价说:“这些削减值得期待。”但他也提醒,我们必须继续探索此类技术以确保它们能像预期那样工作下去。他指出,“我看过很多在实验室条件下显示很好的东西,但实际情况却未必如此。”