植物遗传资源对作物增产所能做的贡献.DOC

? ? 題目：Plant genetic resources :What can they contribute toward increased crop productivity? 植物遺傳資源對作物增產所能做的貢獻 ? ? ? ? ? 作者：David Hoisington, Mireille Khairallah, Timothy Reeves, Jean-Marcel Ribaut, Bent Skovmand, Suketoshi Taba, and Marilyn Warburton 出處：Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96：5937-5943, 1999 指導老師：王裕文老師 報告學生：張佳惠 報告日期：89年10月12日 報告時間：上午10時10分 報告地點：農藝系館112室 摘要 為了要提供糧食給出生率達到每分鐘160人的全球人口，並且其中有超過90％的人口是在開發中國家，這將需要有驚人的糧食產量提高。預測在未來全球穀物作物中，小麥將成為首要的作物，而玉米緊接在後，位居第二位，這兩種作物約佔開發中國家80％的穀類進口需要量。取得與運用遺傳變異是育種計畫的成功關鍵。全球性龐大的人力正積極投注在這些資源的蒐集、研究紀錄及利用，這些收集的種源中所具有的遺傳變異，正是全球對抗飢餓的關鍵所在。在小麥中，透過基因導入的方式，將植物的株高降低以及導入抗病與抗病毒的特性，正是綠色革命的基礎，同時也證明了遺傳資源對作物增產的重要性。雜交品種及合成品種可能是未來進一步提高小麥產量的發展方向。玉米的野生近緣種瓜地馬拉草(Tripsacum)，是一個未開發而可望提供對抗生物性及非生物性逆境的遺傳資源，同時其所具有的孤雌生殖性狀，也將是提供開發中國家農民利用雜交品種技術的核心。對於遺傳資源與基因所有權的爭端必須加以解決，以確保對這些重要資源的取得與利用。分子與遺傳工程技術的應用也強化了對遺傳資源的利用。面對全球日增的糧食需求的挑戰，有效地利用所有我們已知的工具與資源互為增益將是必然的方向。 ? 前言 在千禧年前夕的今天，是我們地球和人類發展進化的一個關鍵時代，我們正處於人口成長與糧食生產的競賽中。目前可能言之過早，但我們這個時代可能正上演著Paul Ehrlich 的人口爆炸理論戲碼中(1)，所描述的人口數目，遠超過包括糧食產量等在內的地球資源所能負擔的情景。雖然目前人口成長率已有下降的趨勢，Ehrlich所預言的馬爾薩斯危機的威脅已逐漸解除。但是面對全球人口成長仍然以每分鐘160人的速度增加（並且其中有大於90％的人口是在開發中國家）所帶來的挑戰，其壓力仍是龐大無比的。預計在西元2050年，全球人口將從現今約60億的人口，增加到超過80億人口。為了要養活這些人口，將需要在糧食產量上有驚人的成長。事實上，根據目前的估計在未來的50年內，世界將需要生產和自從一萬年以前農業開始發跡以來所生產的糧食一樣多(2)！但似乎目前人口和糧食危機產生的原因，不是來自以指數方式增加的世界人口（雖然在世界某些最貧窮地區的人口生長率仍然非常地高），而是來自對不實的糧食生產資料，所得的錯誤自滿所造成的。我們對糧食驚人的需求可從統計的資料來看，根據資料指出全球可用的糧食產量地區，實際上自西元1960年已經固定不變了(3)。儘管開發了許多新的耕地，但土壤流失及都市化所喪失的土地面積，卻也抵銷了這些新獲得的耕地面積。另外，應用在克服主要糧食生產限制的資源（包括人力和金錢）也越來越少。根據調查在最近幾年投入農業研究的資源逐年下降，隨著各已開發國家將原先對開發中國家相關議題的注意焦點，轉移到各自的內政議題上，預期未來投入農業研究的資源將持續減少。 在即將到來的數年間，我們將如何提供糧食給全世界？在可預期的未來裡，以穀物作物為主軸的傳統農業仍將是我們主要的憑藉，國際性糧食政策研究所(the International Food Policy Research Institute)預測到西元2020年，開發中國家將會消耗掉幾乎96％的世界稻米產量，和三分之二的世界小麥產量，以及將近60％的世界玉米產量。並預測小麥將會超越稻米，成為開發中國家主要的糧食來源。小麥將很可能成為全世界最重要的穀物，而玉米則緊接其後；小麥和玉米兩者將提供開發中國家約80％的進口穀物需求量。然而許多經濟學者強調，開發中國家提高自身的糧食產量，才是確保糧食供應的根本之道。玉米和小麥預期各自全年全球需求量約有77.5億公噸，因而成為在糧食生產與人口成長競賽中的關鍵角色。這篇論文集中在討論遺傳資源的潛力，特別是玉米和小麥這兩種主要的穀類作物，如何滿足持續擴大的糧食需求。這篇論文將指出在過去這些資源如何貢獻，以及