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200年的集约化农业助水麻成为大害

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

现代农业逾200的扩张和集约化导致了普通水麻(Amaranthus tuberculatus)的成功扩张;普通水麻是当今北美最普遍和具破坏性的对除草剂有抵抗力的杂草之一。该植物的扩张是由于各种农业操作共同对这种野外鲜见野草产生了选择性压力。通过对该植物的现代和历史标本所做的基因组评估,Julia Kreiner和同事揭示了由人类驱动的、导致这种植物变得如此无所不在的基因突变。这些发现或可在将来为控管杂草策略提供信息。两个多世纪以来,北美各地的农业实践得到迅速强化,导致许多农田附近非农业物种的环境发生极端变化,其中包括土体扰动、水和养分添加以及化学性杀虫剂和除草剂的使用。在这些人为变化面前,某些植物(如普通水麻:一种可与大豆和玉米等重要作物竞争的杂草)得以茁壮成长。Kreiner等人利用1828至2011年间从博物馆收集的当代水麻和历史上水麻标本的基因组数据证明,集约化农业所造成的独特环境后果如何快速塑造出了现代水麻。根据他们的发现,在1960年代和“绿色革命”的集约化农业时期,与水麻分布范围扩大、生长、环境耐受性和抗除草剂性能相关的基因变化变得显著。Katherine Waselkov和Kenneth Olsen在相关的《视角》中写道:“Kreiner等证明,水麻通过先前存在基因变异的迁徙和选择来适应集约化农业,它们接着又通过新的基因突变而快速演化出对除草剂的抵抗力。随着农业工业化规模生产的机械化增强和技术驱动,新的选择压力将刺激农作物耕地中杂草的新的适应性变化增加。”


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