耕种:现代生物学将最大化垂直控制环境农业的潜力
撰写者:孟山都全球研发率的约翰·珀塞尔副总裁
最近,我有机会参加了关于垂直农业的研讨会,作为在The The The The The The Pred-Summit活动中世界农业技术创新峰会T在旧金山。我很高兴加入这个有前途的新行业的主要领导者,讨论植物科学和技术创新在优化产量和交付有价值的产品方面发挥的作用。My message was simple: Partnerships between seed companies and vertical controlled-environment producers, and the application of modern biology tools to create custom germplasm, will be key to enabling these new and exciting production systems, just as they are in today’s most commonly-used fruit and vegetable production systems.
与生产者的合作伙伴关系:想到通过种子公司和垂直农民之间的合作试验计划获得的潜在见解令人兴奋。这是当今流行的生产方法(例如开放式和受保护的文化)当前如何确定成功品种的主要阶段。开放场生产的一种局限性是能够按照许多食品零售商要求全年生产一致的质量生产。这尤其重要,因为生产区域通常必须在不同的地理区域旋转,这些地理区域有多个种植窗口和多样化的生长条件。受保护的培养基生产消除了一些气候变化,并消除了诸如垂直农业之类的受控环境生产方法,甚至更进一步。我相信,这种新的控制水平将使种子公司能够以极好的消费者吸引力来识别一些很棒的品种。
遗传变异是关键:蔬菜作物的惊人变化范围永远不会令我惊讶。但是,为什么这种遗传多样性如此重要?对于初学者来说,这种多样性对于支持当今市场对新产品的需求是必要的。但是更重要的是,蔬菜育种者依靠这种多样性的基础来进行未来的发展,因为并非每个种子在受控的环境中都具有全部潜力。实际上,种质收集中广泛的国际多样性是控制环境生产商可以评估哪些品种最适合它们的资产之一。
用分子标记解锁潜力:标记辅助育种是另一个重要工具,它将为诸如垂直农业(垂直农业)等受控环境生产系统带来价值。过去,育种者通常必须等待整个季节才能使实验性作物成熟,然后才能评估农产品的质量并为持续开发选择顶级竞争者。为了改善单一农作物,他们不得不玩植物媒人多年,努力地消除不需要的特征而不会失去理想的特征。但是现在,由于更有效,更精确的过程称为标记辅助育种,我们有能力识别这些特征的基因。一旦科学家建立了针对不同特征(例如风味和牢固)的遗传“标记”,他们就可以分析从种子或幼体叶子中提取的DNA,并在收获时间之前揭示了适合育种实验的理想候选者。这加速了繁殖过程,缩短了新品种上市的时间。连续的托儿所计划使有利的遗传因素可以迅速渗入精英种质中,从而加速了市场的速度。对于开放式生产,识别抗病性状是标记计划的主要重点。受控环境使人们比开放场的生产更有效地控制许多疾病,因此,这将允许现在将强大的高通量标记程序应用于特定于受控环境条件的其他特征。植物建筑,成熟时间以及对人造光的植物反应都是分子标记和特质发现工作的所有区域。
基因编辑可以实现更多解决方案:基因编辑(例如基因编辑)的新生物学工具可能会产生更多垂直的农业解决方案。基因编辑工具使我们能够以建筑师为看房屋的蓝图的方式来查看DNA,并在植物的蓝图中找到特定的DNA范围,这些DNA是负责重要功能的诸如疾病或风味的重要功能。它们还允许我们对植物的蓝图进行有针对性的更改以改善它 - 例如,通过实现所需的特征,例如对特定生长条件的积极反应,或停止不利的特征,例如对疾病的敏感性。基因编辑的另一个优点是,它可以使我们能够在具有较不可取的性状(例如降低的产量)的基因(例如增强的风味)之间打破遗传联系,从而产生具有最令人期望的特征组合的植物品种。
植物科学对开放式和受保护的文化农民生产丰富,美味,营养的水果和蔬菜的能力产生了深远的影响。现在,垂直农业有可能成为另一个有价值的工具,可以帮助种植者应对未来的粮食安全挑战,并满足不断变化的消费者偏好需求 - 但是垂直农场经营者将需要改进的种子遗传学来最大程度地发挥这种潜力。我期待看到种子公司与受控环境生产商之间的合作如何导致有价值的新产品的开发,将美味的新品种带到我的餐桌上,并推动这一令人兴奋的新产品行业的增长。
