竹子基因组学:推动“以竹代塑”倡议和全球可持续发展

日期: 2025-12-14 14:05:25|浏览: 2|编号: 162240

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现今面临的全球性威胁,是塑料废弃物还有气候变化,每年生产的塑料超出4.3亿吨,当中约36%被用于一次性产品,然而回收率却不到10%,气候变化也正严重破坏着生态系统的稳定性,竹子是颇具吸引力的替代品,它生长速度快,能够自然降解,每公顷每年可吸纳约5.1吨二氧化碳,这超过了杉木,另外,竹制品的碳足迹仅是塑料制品的20%,这些特性让竹子变成减少碳排放以及控制污染的有力候选者。不过,鉴于欠缺对竹子基因组层面的认识,相关进展始终受到制约。侯胤光等人在2024年发布的新泛基因组,揭示了竹子气候适应性的遗传基础,以此为“以竹代塑”倡议的未来发展奠定了科学基础。

泛基因组研究有助于揭示竹类种群间基因组变异的全貌。

竹子为何重要:兼具生态与经济价值

称之为“绿色黄金”的竹子,对生态系统保护有贡献,对经济发展也有贡献,它在促进碳储存上发挥着重要作用,在防止水土流失方面发挥着重要作用,在维持森林生物多样性方面发挥着重要作用,在《巴黎协定》框架下,许多国家已把竹子纳入其实现碳中和目标的战略规划里,在经济方面,竹子的影响力正日益增长,2023年,中国凭借约750万公顷的竹林创造了750亿美元的财富,还提供了1500万个就业岗位。竹基材料正朝着建筑领域以及包装领域呈现扩展态势,于某些国家,竹基材料已然替代了高达50%的一次性塑料产品。旨在兼顾气候变化以及塑料污染治理的“以竹代塑”倡议,正获取全球政策层面的广泛关注。

基因组学的突破

候胤光等(2024)成功构建了首个毛竹单倍型泛基因组,揭示了其丰富遗传变异,不同于只含单个个体信息的传统基因组,泛基因组包含一个物种几乎所有个体的遗传信息,这种研究方法至关重要,因能揭示隐藏遗传多样性,助研究人员更全面识别影响竹子重要性状的基因,正是在泛基因组帮助下,超过1000个与气候性状(如温度和降雨)相关的变异位点被鉴定出来,研究发现,中国西部和北部的竹子种群尤为脆弱 。该遗传图谱,为适应性保护,也就是适地适竹,提供了工具,且助力育种学家,去开发具备抗逆性,以及高产性的品种。

利用基因组学塑造竹子的未来

现在借助泛基因组,科学家们可快速找到影响纤维品质、生长速度等重要性状的基因,这能使得以培育出更适合工业用途,尤其是用以替代塑料的竹子品种,而传统的竹子育种耗时漫长,存在更优良的育种技术 。

对于适应气候变化而言,遗传数据对预测竹子应对未来气候条件的方式有所助力,凭借这些信息,农民以及土地管理者能够种植出在干旱、高温或者其他胁迫条件下更具存活可能性的品种。

保护全球竹子的多样性,为确保竹子在未来能始终保持健壮且健康,我们得保护其遗传多样性这样的情况,这就意味着需要系统性地把种子以及植株保存放置于基因库当中,要长时间监测竹子基因是怎样随着时间而发生变化的,并且要在全球范围之内去共享数据。各个国家还能够针对本地重要的竹种展开测序工作,比如非洲的锐药竹,还有拉丁美洲的瓜多竹这些之类的。像国际竹藤组织这样的专业机构在这一合作进程里边发挥着极为关键重要的作用。

未来展望

竹子所蕴含的真正潜力存在于科学、政策以及市场一起所进行的协同协作作用之中。要想将其潜力充分地进行释放,从而:

负责政策制定的人员,应当把遗传监测这一事项纳入到林业规划之中,并且要针对使用竹子来替代塑料这种行为,提供相应的激励举措。

从事科研工作的人员,务必要持续不断地去探究竹子的基因组究竟怎样对其生长以及环境所具备的效益产生作用,与此同时,对竹产业的包含和社会范畴以及经济方面范畴的影响展开评估,。

世界范围的伙伴关系,尤其是处在“以竹代塑”倡导之下的合作体系,要进行数据、资金以及技术的共享,从而保证有竹子可利用的国家都能够从其中获取益处。

要是科学跟政策一块儿前行,竹子就能够变成处理气候变化以及塑料废弃物问题的关键工具。就如同侯胤光等人在2024年的那般研究,给我们提供了更明智地去种植、保护还有利用竹子的路线图,借由这样从而把这种飞速生长的草本植物转变成全球可持续发展的引擎。

原载 |《竹藤杂志》第6卷第2期

作者有,夏姆·K·保德尔,其名为Shyam K.,还有西梅娜·隆多尼奥,她叫Londoño,另外还有马克西姆·洛博维科夫,他叫Maxim 。

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