培育抗象鼻虫的大豆

豆子很棒。它们富含营养和蛋白质。它们可以在许多不同的环境中生长。它们有助于补充土壤中的氮含量。它们是世界许多地方保障粮食安全的重要作物。

但是小甲虫会给豆类造成巨大损失。

普通象鼻虫可以感染田地里或仓库里的豆子。象鼻虫幼虫钻入种荚，进入种子。它们继续在种子内部进食，直到成年后才会感染更多的种子。

象鼻虫的侵袭会迅速蔓延，造成豆科植物的巨大损失。事实上，在有利的条件下，象鼻虫可以在几个月内感染所有储存的豆子。研究人员希望改变这种情况。

“培育抗象鼻虫的大豆品种是一个非常严重的问题的长期解决方案，”赞比亚大学的大豆育种家Kelvin Kamfwa说。

Kamfwa是一项新研究的主要作者，该研究缩小了普通豆类中几种象鼻虫抗性基因的遗传位置。这项研究证实了豆类对象鼻虫的抗性是遗传的。对象鼻虫的抗性可以转移到不同种子类型和颜色的豆科植物上。

“这将允许不同国家的育种者将象鼻虫抗性引入符合当地条件的大豆品种，”Kamfwa说。

这项研究还表明象鼻虫的抗性是独立于豆子种子大小遗传的。这很重要，因为早期的研究已经表明了象鼻虫抗性和种子大小之间的关系。如果这是真的，它将阻止植物育种者开发具有树干抗性的大籽豆。

“非洲一些地区的消费者更喜欢种子多的豆类，”Kamfwa说。这意味着种植者将有急切的买家来确保他们的生计。

抗象鼻虫的豆类品种可以帮助农民在田地里和何时储存收成。

在一些地区，农民目前正在用烧火产生的灰烬来处理豆子种子以控制象鼻虫。“但这并不是特别有效，”Kamfwa说。用化学药品处理种子可能是有效的，但它是昂贵的，并可能带来健康风险。储藏豆象的三层包装袋是另一种选择，但是有效的袋子并不总是可用的。

抗象鼻虫的豆类品种将使农民能够灵活地储存种子。“他们将能够为他们的家庭或下一个种植季节保存种子，”Kamfwa说。"当价格更优惠时，他们甚至可以储存种子."

为了更多地了解普通豆类中抗象鼻虫的遗传学，Kamfwa和他的同事们使用了一种豆科植物，这种植物起源于象鼻虫和易感染象鼻虫的普通豆类之间的最初交配。

对于每一种被测试的豆类植物，研究人员计算了豆类种子被象鼻虫破坏的百分比。这种测量提供了每种豆科植物对象鼻虫抗性的定量概念。

研究人员还对豆科植物的整个DNA进行了测序。然后，他们将象鼻虫抗性测量与DNA序列信息结合起来。

最后，研究人员使用统计分析来寻找遗传信号——称为标记——这在抗象鼻虫的豆科植物的DNA中更常见。这些基因信号就像分子信标一样，允许研究人员研究豆类DNA的区域，这些区域对树干抗性非常重要。

“使用豆类直接研究象鼻虫的抗性可能是复杂和耗时的，”Kamfwa说。“能够通过遗传标记间接寻找抗性将为育种过程带来效率。”

研究人员发现，三个豆类DNA区域对象鼻虫的抗性很重要。其中一个区域以前是已知的，但两个区域是新发现的。

Kamfwa打算开发一种遗传标记系统，可以被有意开发抗象鼻虫品种的豆类育种者广泛使用。

“最终，我们希望我们的研究结果将有助于满足那些以普通豆类为宝贵主食的国家的食品安全需求，”他说。

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