早在遙遠(yuǎn)的七千多年前,一支遷徙到安第斯山脈“的的咔咔”(音譯)湖區(qū)附近的印第安部落,找到了一種生長(zhǎng)在地下、可以吃的植物——野生馬鈴薯。
馬鈴薯是塊莖類作物,埋在地下的莖部膨大,含有大量的淀粉,可以為食用者提供豐富的營(yíng)養(yǎng)能源。野生馬鈴薯的發(fā)現(xiàn)挽救了當(dāng)時(shí)處在饑餓窘境的古印第安人,為他們的生存出路點(diǎn)亮了一線生機(jī)。
從此,馬鈴薯逐漸成為了人類重要的食材之一。
“把帶有芽眼的塊莖埋入土中,就可以長(zhǎng)出新的植株了?!?/strong>——古印第安人
這是古印第安人用漫長(zhǎng)的時(shí)間與一次次實(shí)踐得出的結(jié)論。馬鈴薯馴化栽培的這條路,艱辛而漫長(zhǎng),在冗長(zhǎng)的歲月里,馬鈴薯逐漸被種滿了整個(gè)安第斯山區(qū)。栽培上的成功使馬鈴薯和印第安人有了更加緊密的聯(lián)系。
“開(kāi)淡紫色的花,基部結(jié)球,含有很多淀粉,味道極好,很受印第安人歡迎”的神秘植物。——西班牙殖民者
這是1565年,西班牙殖民者對(duì)馬鈴薯的定義,殖民者們征服了安第斯山區(qū)后,將馬鈴薯作為“戰(zhàn)利品之一”帶回了歐洲。由此翻開(kāi)了馬鈴薯在歐洲跌宕起伏之旅。
意想不到的是,印第安人的“寶貝疙瘩”到了歐洲,卻成為了歐洲人眼中的“暗黑之物”。
“魅惑人類的詭異植物”?——?dú)W洲人(十六世紀(jì))
由于它的花朵極美,果實(shí)卻極丑,且切開(kāi)后還會(huì)氧化變黑,歐洲人認(rèn)為它是“魅惑人類的詭異植物”。
史料中記載了這樣一個(gè)故事:曾有人將馬鈴薯獻(xiàn)給英國(guó)國(guó)王,但由于王室廚師不會(huì)烹飪馬鈴薯,誤將有毒的莖葉烹飪之后交予王室成員食用……從此,備受誤解的馬鈴薯從餐桌上被“分配”到了花園的角落中。
“只要有馬鈴薯,就能過(guò)一生?!?/strong>——愛(ài)爾蘭人
最先接納馬鈴薯的國(guó)家是愛(ài)爾蘭。十七世紀(jì)的愛(ài)爾蘭,沒(méi)有中產(chǎn)階級(jí),除了地主、神職人員,便是農(nóng)民,這使愛(ài)爾蘭有太多太多填不飽肚子的窮人。
馬鈴薯憑借抗寒耐凍,適應(yīng)性強(qiáng)的特性,使它在愛(ài)爾蘭山區(qū)貧瘠的土地上頑強(qiáng)地生存了下來(lái)。糧食緊缺的愛(ài)爾蘭人很快就愛(ài)上了這種美食,并將馬鈴薯作為了重要的糧食作物。最多的時(shí)候,將近2/3的愛(ài)爾蘭人都在種植土豆。
由于愛(ài)爾蘭人對(duì)馬鈴薯的依賴越來(lái)越強(qiáng),種植過(guò)于單一,一種可怕的烈性病毒流行起來(lái),馬鈴薯產(chǎn)區(qū)遭到了毀滅性地減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)。
1845年,愛(ài)爾蘭人萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)有想到,他們深深喜愛(ài)著的馬鈴薯,會(huì)在他們期盼的收獲季里,爆發(fā)出如此慘烈的晚疫病。當(dāng)年愛(ài)爾蘭馬鈴薯減產(chǎn)了約1/3,第二年減產(chǎn)了2/3。不服輸?shù)膼?ài)爾蘭人將染病的馬鈴薯掩埋或是焚燒,重新種植新的馬鈴薯,但依舊未能完全消除晚疫病。
“除了馬鈴薯,我不知道還能種什么?!?/strong>——愛(ài)爾蘭農(nóng)民(1845年)
馬鈴薯主要是由自花授粉,通過(guò)無(wú)性繁殖的方式來(lái)繁衍后代,它不斷的無(wú)性繁殖導(dǎo)致它容易積累疾病。
假如一株植株感染了病毒,用這個(gè)植株來(lái)做無(wú)性繁殖,再栽培很多新的植株,病毒會(huì)通過(guò)這種“母嬰關(guān)系”傳染到新的植株上,不斷傳播的話,所有這個(gè)地區(qū)的馬鈴薯品種都有可能感染上這種病毒。當(dāng)這種病毒在一種特定的環(huán)境變化中爆發(fā)了之后,會(huì)導(dǎo)致整個(gè)地區(qū)的馬鈴薯都沒(méi)有收成。
來(lái)自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所的專家王迎春告訴小農(nóng),“這可以說(shuō)是人類有史以來(lái)嘗試過(guò)的最大規(guī)模的單一栽培,其災(zāi)難性的后果也證明了單一栽培的可怕之處。同時(shí),這也是對(duì)全世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門的一個(gè)警示,一個(gè)地區(qū)過(guò)分依賴單一農(nóng)作物品種,一旦出現(xiàn)災(zāi)害,必然是毀滅性質(zhì)的,所以,多品種農(nóng)作物種植才能夠使得當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)正常健康的發(fā)展?!?/p>
到了二十一世紀(jì)的今天,馬鈴薯仍是世界上最重要的塊莖類糧食作物。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球約有13億人口以馬鈴薯為主食。
隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,人們的種植方式越發(fā)豐富,收成逐年上升,在農(nóng)業(yè)專家的攻關(guān)下,更是揭示出了病程相關(guān)蛋白PR1防控馬鈴薯晚疫病的作用機(jī)理,馬鈴薯晚疫病不再令農(nóng)民聞之色變,就連常年危害馬鈴薯的“頭號(hào)害蟲(chóng)”馬鈴薯甲蟲(chóng)也逐漸被世人所了解。
馬鈴薯重大害蟲(chóng)馬鈴薯甲蟲(chóng)高質(zhì)量基因組被破譯——中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所(2023年)
馬鈴薯甲蟲(chóng),屬于鞘翅目、葉甲科,是國(guó)際公認(rèn)的馬鈴薯重要?dú)缧詸z疫害蟲(chóng),先后被列入我國(guó)“進(jìn)境植物檢疫性有害生物名錄”“一類農(nóng)作物病蟲(chóng)害名單”和“國(guó)家重點(diǎn)管理外來(lái)入侵物種名錄”。
馬鈴薯甲蟲(chóng)原產(chǎn)北美,1993年在我國(guó)新疆伊犁地區(qū)首次發(fā)現(xiàn),對(duì)我國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)造成極大的威脅,除對(duì)馬鈴薯造成毀滅性災(zāi)害外,還會(huì)危害番茄、茄子、辣椒、煙草等多種經(jīng)濟(jì)作物和糧食作物,直接關(guān)系到我國(guó)生物安全、生態(tài)安全和糧食安全。
馬鈴薯甲蟲(chóng)形態(tài)特征和危害癥狀
該研究利用HiFi測(cè)序數(shù)據(jù)和Hi-C輔助組裝技術(shù),獲得馬鈴薯甲蟲(chóng)染色體基因組1,008.42Mb,Scaffold N50達(dá)到58.32Mb。注釋獲得蛋白編碼基因29,606個(gè)。組裝掛載染色體18條。通過(guò)1:1:1單拷貝基因數(shù)據(jù)集,對(duì)馬鈴薯甲蟲(chóng)和其他14種鞘翅目昆蟲(chóng)基因組進(jìn)化分析發(fā)現(xiàn),馬鈴薯甲蟲(chóng)與其他鞘翅目昆蟲(chóng)相比,存在1,260個(gè)擴(kuò)增基因家族和716個(gè)收縮基因家族。其中擴(kuò)增家族主要富集在DNA整合、巨自噬等生化過(guò)程,收縮基因家族主要富集在L-鳥(niǎo)氨酸跨膜運(yùn)輸、調(diào)控轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性等生化過(guò)程。馬鈴薯甲蟲(chóng)大量的基因家族擴(kuò)展或收縮可能在其入侵?jǐn)U散和抗藥性演化等生態(tài)適應(yīng)機(jī)制方面扮演一定的功能。
該研究對(duì)于馬鈴薯甲蟲(chóng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和科學(xué)防控具有重要指導(dǎo)意義,也為馬鈴薯甲蟲(chóng)甚至鞘翅目類害蟲(chóng)生物學(xué)生態(tài)學(xué)研究和精準(zhǔn)綠色防控技術(shù)研發(fā)奠定了遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
一顆不起眼的馬鈴薯背后,
凝結(jié)的是勞動(dòng)人民,
幾千年的智慧。
不如,今天我們一起吃
馬鈴薯?