辐照种子可对抗世界上最严重的小麦病害

上周，肯尼亚农民首次看到了两种新品种的小麦，它们可以抵抗全球小麦生产的头号威胁——小麦枯萎病。他们在田野里看到了抗病小麦和非抗病小麦的对比。肯尼亚政府还将向种子生产商赠送首批种子（共六吨），希望他们的田地能起到视觉说服作用，让邻居们尝试这些新品种。

粮农组织/国际原子能机构联合项目主任梁曲告诉《大众科学》 ：“小麦秆锈病能够让距离收获只有一周时间的原本健康的作物变成一团黑茎。他们能够看到其中的区别。”

这种小麦的诞生故事让我们得以一窥全球范围内对抗农作物病虫害的持续斗争。新植物旨在对抗小麦秆锈病。20 世纪 50 年代，这种真菌曾一度夺走美国五分之一的小麦产量。（美国现在已不再出现这种锈病）“绿色革命之父”、1970 年诺贝尔和平奖获得者诺曼·博洛格曾通过开发抗锈病小麦品种，几乎彻底消灭了小麦秆锈病。但一代人之后，博洛格的小麦不再有效。锈病已经进化。而且，正如现在肯尼亚的新型小麦有效一样，秆锈病还会再次进化。

1999 年，科学家首次证实有一种新型小麦秆锈病感染了博洛格的抗性小麦。他们以确认年份和国家乌干达命名这种新型锈病为 Ug99。从那时起，这种通过空气传播的锈病已经蔓延到非洲和中东。国际原子能机构估计，它影响了全球 37% 的小麦。如果不加以处理，它会导致 70% 到 100% 的小麦死亡。专家担心它可能会蔓延到欧洲粮仓以及中国和印度。

梁的项目是联合国粮食及农业组织和国际原子能机构的合作项目，该项目为开发新小麦的肯尼亚研究人员提供了支持。国际原子能机构可能以处理福岛反应堆熔毁等核灾难而闻名，但它也致力于研究使用辐射的农作物科学技术。

为了培育抗锈病小麦，肯尼亚埃尔多雷特大学的研究员 Miriam Kinyua 将肯尼亚农民喜爱的小麦种子送到粮农组织/国际原子能机构联合实验室。在那里，这些种子被用少量辐射照射，足以破坏其 DNA。这样就产生了一个具有不同随机突变的种子池，其中任何一个都可能偶然抵抗 Ug99。Kinyua 随后种植并测试了这些种子对 Ug99 的抗性，最终培育出两种有效的小麦。整个过程就像加速版的进化，它对自然出现在种群中的随机突变起作用。自 20 世纪 40 年代以来，作物科学家一直在使用这种称为突变育种的技术。

突变育种不属于基因工程，基因工程是将一个物种的基因植入另一个物种。基因工程是一种快速而有针对性的培育新作物的方法，但粮农组织/国际原子能机构联合计划不使用它，因为国际原子能机构专注于辐射技术。“我们并不是说各国不应该利用转基因技术，”国际原子能机构发言人格雷格·韦伯说。“我们的工作是帮助各国利用核技术。”

梁补充说，突变育种既快捷又简单，而且成本低廉。整个 Ug99 抗性育种计划耗时四年。

对于肯尼亚的小规模农民来说，种植新品种的小麦是比使用价格高昂的杀菌剂更好的策略。有了这些种子，农民只需购买或交易一次。第一次种植后，他们可以保留一些谷物作为明年的作物。

粮农组织和国际原子能机构对这些新小麦非常兴奋。他们发布了新闻稿。他们正在努力在肯尼亚宣传。其他国家可以通过贸易从肯尼亚获得种子。但研究人员还没有休息——他们永远不会休息。这是因为他们预计小麦秆锈病最终会对这些新小麦产生抗性，到那时他们将不得不创造一种全新的小麦品种来对抗这种锈病。梁估计，新小麦可能会持续三到五年。“我们必须密切关注，”他说。