動物疾病每年給資金短缺的非洲農民造成約 3000 億美元的收入損失和獸醫費用。現在,科學家們正在積極培育具有防禦能力的牲畜,以在這些害蟲侵襲之前抵禦它們。
來自國際農業研究磋商組織(CGIAR)聯合體的科學家正在建立一個“先發制人育種”計劃,以培育對目前區域性疾病的潛在廣泛爆發具有抵抗力的牲畜,從而幫助減少可能發生的一些損失。
全球 380 億牲畜中的大多數都飼養在非洲,它們面臨著疾病、放牧地減少和疫苗缺乏的威脅。肯亞國際畜牧研究所 (ILRI) 的牲畜遺傳學家奧凱約·姆瓦伊說,相比之下,歐洲或美國的牲畜很少缺乏食物和藥物。“大多數問題都在非洲,那裡的疾病治療費用非常高昂。隨著氣候變化導致疾病蔓延到新的地區,這個數字將天文數字般地上升,”姆瓦伊說。
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CGIAR 科學家於 6 月 4 日向聯合國氣候變化框架公約的科學諮詢機構介紹了他們的先發制人育種策略以及氣候變化威脅的新證據。
CGIAR 研究人員告訴 UNFCCC 科學諮詢機構,當前的育種策略是不夠的,因為它們對疾病爆發和氣候挑戰的反應太慢。“如果我們積極培育具有抗性且不需要直接治療的動物,損失程度可以降低,”姆瓦伊說。
作為其主動育種計劃的一部分,CGIAR 研究人員正在繪製非洲牲畜地圖,這些牲畜能夠抵抗害蟲和熱量等環境壓力。他們利用氣候變化和疾病威脅的預測來集中尋找這些理想的性狀。當新的區域出現威脅時,科學家們將能夠輕鬆地找到抗性動物,然後迅速將它們與當地易受威脅區域的品種進行雜交。“我們需要積極主動。如果未來出現這些情況,我們將知道去哪裡獲取牲畜,”姆瓦伊說。
例如,肯亞的馬賽部落多年來培育出能夠抵抗致命寄生蟲蠕蟲的綿羊。科學家們現在正在與這些農民合作,幫助將這個品種引入到遭受高水平寄生蟲困擾的新區域。
姆瓦伊說,抗性牲畜不應引入到無病區域,因為它們仍然攜帶害蟲,可能會引起疫情爆發。他建議,當預測表明感染即將到來時,應引入抗性品種。
科學家們還希望使用新的高科技工具來培育更強壯的牲畜。他們正在計劃一項研究計劃,該計劃將使用基因組編輯技術從抗性品種中提取遺傳物質並將其貼上到易感品種中。這項技術將允許採用更加“精確”的方法來創造具有理想性狀的動物。
姆瓦伊說,相比之下,傳統的育種方法透過“希望”產生具有有益性狀的個體而“混合搭配”基因。但是,有性繁殖不能保證後代會表現出父母的理想性狀。“我們需要精確,而不是霰彈槍式育種,”他說。
CGIAR 團隊希望利用基因組編輯技術培育出對錐蟲病具有抵抗力的新牛種群。科學家們正在研究來自西非的恩達馬牛,這種牛對該疾病具有天然抵抗力,並且已經找到了負責該品種保護的遺傳物質。接下來,他們會將該物質放入具有其他理想性狀(例如增加牛奶和肉類產量)的種群中。
加強農業以應對日益惡化的氣候
CGIAR 研究人員表示,隨著牲畜疾病繼續在非洲蔓延,預防性育種變得越來越緊迫。他們向科學諮詢機構提交的新研究表明,他們研究的所有主要牲畜疾病中有 44% 在整個非洲大陸的流行率都在增加。研究人員還發現,在未來一個世紀裡,農民將失去多達一半的適宜放牧地,這使得牲畜在已經有限的飼料供應方面面臨更大的壓力。
CGIAR 科學家還希望利用育種技術來培育更強壯的農作物。“我們發現,對於這些地區的許多主要農作物來說,在最依賴這些農作物的國家,氣候適宜的地區預計會減少,”英國利茲大學研究氣候對農業影響的朱利安·拉米雷斯-維勒加斯說。
哥倫比亞國際熱帶農業中心 (CIAT) 已經開始致力於開發耐熱豆類,並希望將其推廣到現在和將來可能需要它們的地區。
前 CIAT 的拉米雷斯-維勒加斯說,將農業研究工作重點放在建立抵禦未來氣候和疾病威脅的能力上,將有助於弱勢農民即使在最困難的條件下也能生產糧食。“透過突破作物的生物物理極限,即使在本世紀中葉最悲觀的氣候情景下,我們也能夠在目前種植豆類的所有地方繼續種植豆類,”他說。到本世紀末,只有在高階升溫情景下,耐熱豆類才會受到影響。