尼日利亚伊肯
伊斯梅尔·拉比（Ismail Rabbi）说，“像这样的人”，将他的手掌放在木薯上，and笑着，就像父母在摘菜。他说：“这看起来并不令人印象深刻，但它并不高，但是它克服了我们向它扔去的所有障碍。”
尼日利亚伊巴丹国际热带农业研究所（IITA）的遗传学家Rabbi及其同事的任务是改善木薯（Manihot esculenta）。也被称为yuca或木薯粉，其淀粉根为全世界8亿多人提供食物和收入。在消费量最高的非洲，木薯植物的单产低于亚洲和南美的表亲。但是非洲品种对白叶枯病的耐受力更强，例如目前正在亚洲传播的致命木薯花叶病。
11月，拉比（Rabbi）向全球最大的木薯出口国泰国运送了5种抗木薯变种的非洲木薯。他和他的同事们在英国政府和比尔及梅琳达·盖茨基金会于2011年发起的价值6,200万美元的下一代木薯育种项目的主持下创建了这些植物。项目科学家正在利用基因组数据确定适合世界需求的木薯品种育种的有用性状-“随着气候变暖，人口增长和病毒传播，防止饥饿。”
当非洲植物到达泰国时，那里的科学家将把它们与适应亚洲的木薯品种杂交。然后，他们将在后代中筛选遗传标记，以供Rabbi和他的同事用来预测植物对花叶病毒的抗性，以及其他12个特性，例如叶色和每个根中可食用淀粉的量。
这些遗传标记帮助尼日利亚的研究人员培育了八种木薯，这些木薯目前正在全国各地的试验地上生长。科学家和农民将它们与广泛使用的现有最佳木薯品种进行比较。
在十一月的一个炎热的下午，拉比与下一代木薯育种项目的负责人和IITA的遗传学家Chiedozie Egesi一起在Ikenne进行了一次这样的阴谋。他们的对话转移到农艺和经济战略上，这些战略将帮助农民采用木薯新品种，例如为植物建立市场。Egesi说：“不是，只是坐在房间里并确保植物运转良好。”“将其带到出现问题的地方，并总是问我们如何使我们的科学有所帮助。”？
问题的根源
木薯是三大洲自给农民的支柱，因为它可以在劣质土壤和干旱天气中生存，并且其根可以在一年中的任何时候收获。但是木薯产量存在很大的地域差异。非洲种植的品种平均每公顷可用根质量为8.8吨，而美洲为每公顷13吨，亚洲为每公顷22吨（请参阅“淀粉类主食”）。
长期以来，研究人员一直试图通过进口亚洲和南美品种来改善非洲农民的处境。但是这些对非洲病原体缺乏防御能力的外来植物表现不佳。事实证明，培育更硬的杂交品种具有挑战性。大约需要五年的育种才能生产出有价值的杂种。
每次杂交后，育种者必须将后代生长大约一年，然后评估根的质量，这要求他们收获，浸泡，切丁并干燥实验植物，然后称量剩余的淀粉。即使这样，当暴露在恶劣的环境中时，高产的工厂也可能会成立。
这种低效的育种过程浪费了土地，劳动力和金钱。尽管木薯为非洲人提供了最大的碳水化合物来源之一，但就全球销售和研究经费而言，玉米，小麦和大米大大超过了木薯。下一代木薯育种项目旨在通过使用基因测序来鉴定获胜的杂种，从而加速创建更坚硬的木薯品种并提高产量。项目研究人员也在努力刺激市场投资，部分是通过与希望购买和加工小农种植的木薯根的尼日利亚企业家进行的讨论。
澳大利亚墨尔本莫纳什大学的植物科学家罗斯格莱多（Ros Gleadow）表示，这项工作早就应该完成。她说：“真是让人难以置信，木薯终于得到了认可。”“需要带入二十世纪。”？/ p>
雄心壮志
在试验田中生长的八个木薯品种是IITA小组第一轮植物育种的产品。研究人员分析了2013年发芽的大约2500棵幼苗的DNA，并根据与特定性状相关的遗传序列确定了有前途的品种。2018年10月的数据分析显示，带有遗传指纹的幼苗与高浓度的β-胡萝卜素-一种维生素A的前体（许多非洲人的饮食中非常缺乏）-抽出营养素的机会为83％拉比说，在预期的水平。带有抗木薯花叶病遗传标记的品种大约在60％的时间内具有抗性。
拉比说：“经济选择不是万能药。”“测试区测试非常昂贵，至少可以帮助您降低测试难度。” / p>
世界各地的育种者已经在使用尼日利亚中心的数据来检查其植物对木薯花叶病的抗性。由粉虱传播的枯萎病病毒阻止了根的生长。这些病毒已经在非洲蔓延，在1920年代和1990年代引起饥荒。2015年，柬埔寨出现了严重的毒株。
泰国，南美和太平洋岛屿（木薯对引起花叶病的病毒高度敏感）的农民希望通过常规育种将非洲的抗性等位基因混入其作物中。下一代木薯育种项目研究人员确定的标记帮助了哥伦比亚植物和尼日利亚品种之间的杂交，目前正在IITA附近的试验田中生长。
2020年，科学家将从当前的前八名中选择品种，并将其分布在尼日利亚。他们还与泰国，老挝，巴西，乌干达和坦桑尼亚的同事讨论了那里的运输品种。该小组正在尝试寻找解决农民无法采用新产品的问题的方法。
播种解决方案
Egesi疲惫地看着2005年，这是由比尔和梅林达·盖茨基金会资助的1200万美元计划创建的一种植物，受到科学家，援助机构和包括自然在内的媒体的吹捧。这个名为BioCassava Plus的项目对木薯品种进行了基因改造，使其包含铁，锌和其他养分。Egesi知道，几乎没有非洲农民能够负担得起维持植物存活所需的维持费用，包括使用除草剂。他说：“泪曾经是一个害羞的人，但是现在我有声音了。”“确保”我们了解所有事物，而不仅仅是技术。 / p>
当问到尼日利亚农民为什么他们不种植更多自己喜欢的木薯品种时，他们常常回答说他们没有足够的植物来这样做。木薯是通过播种成熟植物的茎秆而不是播种来繁殖的。每个剪裁都会萌生出其父本的一个克隆，因此在一个领域充满相同品种之前，要经过数年才能过去。用这种方法种植木薯，随着时间的推移，品种的质量会下降，因为克隆会从其父母那里继承病原体并获得突变。后者可能导致“最终崩溃”> 1。
2016年，IITA遗传学家Elohor Mercy Diebiru-Ojo和她的同事开发了一种变通方法：第一个用于种植木薯的半水培系统。在她的实验室中，木薯苗条在荧光灯下生长在装满水土的透明塑料盒中。该团队每两周在分支的节点上剪切树苗，然后重新存储代码片段。在2个月内，他们可以从单亲家庭生产100株准备在户外种植的植物。
迪比鲁·奥乔（Diebiru-Ojo）提起一箱使用这种方法种植的幼苗，她说她认识的一些农民告诉她，他们愿意为这种优质植物付费。她希望这将促进向农民出售高品质木薯芽的企业的成长，以使相同的植物不会世代相传。她说：“这个项目结束后，希望系统继续运转。”
如果新品种无法扎根，病毒将最终成功。埃吉西凝视着他的木薯领域，“泪水令我感到非常兴奋，没有发现任何疾病迹象。”他补充说，“在政府批准它们的那一刻，我们必须将它们排除在外。人。”
自然565，144-146（2019）
