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国家重点实验室为解决世界粮食安全问题提供中国方案
【发布日期: 2021-06-13】 【来源:国家重点实验室 】 【作者:陈东红】 【编辑:】 【点击量:】

6月11日,《中国科学生命科学》(SCIENCE CHINA Life Sciences)在线发表了国家重点实验室森林药材研究团队题为《黄精是解决显性饥饿与隐性饥饿潜力巨大的新兴作物》(Huangjing(Polygonati Rhizom)is an emerging crop with great potential to fight chronic and hidden hunger)的文章,探讨为解决世界粮食安全问题提供中国方案。

据联合国《世界粮食安全和营养状况2020》报道,2019年全球仍有近6.9亿人口遭受显性饥饿,占世界总人口的8.9%,而全球新冠(COVID-19)疫情进一步加剧了粮食安全威胁;另一方面,全球有超过20亿人遭受隐性饥饿,这通常与生长和发育问题、精神障碍、亚健康和慢性疾病等有关。根据2019年国际糖尿病联盟《全球糖尿病地图》(第9版)统计,全球糖尿病患者约4.63亿人,其中我们国家有患者约1.164亿,人数位居第一;预计2030年全球患者将达到5.78亿,2045年将达到7亿。世界粮农组织正在利用农业生物多样性来确定既多产又有营养的新一代作物,山药、荞麦、南瓜等作物已经受到国际社会高度重视,而黄精作为一种既能解决显性饥饿又能同时解决隐性饥饿的作物,潜力巨大。

黄精始载于我国第一部药学专著《神农本草经》,“以其得坤土之精粹”而得名,是传统经典的食药两用植物,口感好,可以代替粮食,已有2000多年的栽培和食用历史。利用现有技术,林下规范种植每公顷可年产1500kg干品,且可持续生产。黄精是多年生,无需每年播种,生长季节长,具有广泛的抗逆性,可做到一次种植永续采收,符合建立多样化的多年生粮食种植体系的现代理念,是实现粮食可持续发展的重要手段;天然多倍化和非整倍化现象,为倍性育种提供天然材料;适合亚热带、温带、寒温带林下大规模种植,不需良田、不占耕地、不争林地、不要仓贮,“藏粮于林下”进一步深化了“藏粮于技,藏粮于地”的国家战略,对于保障世界粮食安全、解决显性饥饿潜力巨大。

现代科学研究表明,黄精根茎不含淀粉,富含非淀粉多糖、低聚糖、甾体、三萜皂苷、黄酮等营养和功效成分,具有补气养阴、健脾、润肺、益肾之效,特别非淀粉多糖、低聚果糖,与抗性淀粉同样具有降低餐后血糖的作用,而且可以通过促进胰岛素分泌和提高胰岛素敏感性调节血糖、提高免疫力,是解决隐性饥饿,特别是糖尿病患者性价比最高的食疗产品之一。

国家重点实验室森林药材研究团队充分利用基因组学、合成生物学、基因编辑等最新科技手段,挖掘黄精发育相关特定功能基因和作用途径,为新型作物的创制和现有作物的遗传改良提供新思路和基因资源:揭示黄精根茎淀粉缺失和非淀粉多糖生物积累的机制,为已有粮食作物的营养强化奠定基。绱粗聘缓厶堑男÷蠛吞鹩衩祝黄饰龈卟凭跎夂闲实幕,为创制适合阴生的马铃薯/红薯等作物、提高土地利用效率提供可能;阐明黄精多年生及其根茎不腐的机理,为现有一年生作物的多年生育种策略提供借鉴。


(国家重点实验室 陈东红)


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