根據《新森林》雜志七月號發表的見解,許多面臨風險的森林樹種可能需要生物技術和傳統的樹木育種方法才能生存。
普渡大學的 道格拉斯·雅各布斯 (Douglass Jacobs) 和 林務局的卡斯滕·杜姆羅斯 (Kasten Dumroese ) 帶領由 19 名合著者組成的團隊(包括科學家、土地管理者和監管者)介紹了他們在生物技術風險評估和林木恢復方面的發現。他們的 《新森林》論文發表在 有關受威脅樹種的特刊上,介紹了 2021 年有關這些問題的虛擬國際會議的主要成果。
他們的結論是:社會驅動政策。如果基因工程是拯救某些物種的唯一方法,那么它的使用將需要公眾的認可。
“生物技術是一個多樣化的工具包,包含不同的技術,可用于在我們受威脅的森林樹木中賦予害蟲抗性(可能是蟲子或病原體),”森林生物學教授 Fred M. van Eck 雅各布斯說。但許多人錯誤地將生物技術與基因工程等同起來。
“傳統的樹木育種,無論是培育不同的物種還是物種內的不同品種,已經持續了數千年。關于種植傳統培育樹木的規定是開放的,”他說。“另一方面,基因工程受到嚴格監管,但所有生物技術肯定不是基因工程。”
例如,科學家經常使用基因組學來更多地了解導致疾病的原因,基因組學涉及對生物體的全套遺傳物質進行研究?;蚪M學還可以幫助識別負責害蟲抗性等有用性狀的基因。
1900 年代,枯萎病開始侵襲板栗,導致數十億棵樹死亡。盡管板栗是數十年來樹木育種工作的目標,但板栗的前景仍然令人懷疑。瀕危物種名單還包括白蠟樹、白胡桃樹和狐尾松以及五針白松科的其他成員。
“我感到一種緊迫感。我們不能像栗子那樣需要一百年的時間才能翻過這一頁,”愛達荷州林務局落基山研究站的植物生理學家杜姆羅斯說。
“這個物種正在生態上滅絕,”杜姆羅斯說。“它們無法提供歷史水平的生態系統功能,因為它們通常無法成熟。而且這種情況發生的速度越來越快??纯从捎诤οx白蠟蟲的傳入,我們的森林和城市景觀中的白蠟樹消失得有多快。”
西部白松是林務局從 20 世紀 60 年代開始有效利用傳統樹木育種來應對白松水泡銹病的一個例子。然而,白松的數量仍低于水泡銹病前的水平,并且可能永遠不會完全恢復。
“但由于這些努力,我們每年都會看到更多的西白松出現在這片土地上,并且每年都會被種植,”杜姆羅斯說。“這個過程只花了幾十年的時間,我們就從一個大問題到做出了改進。我們需要為所有我們認為處于危險之中的物種采取這樣的步伐。”
回到印第安納州, 普渡大學和林務局共同建立的硬木樹改良和再生中心多年來一直維持著抗蟲育種計劃。迄今為止,該中心幾乎所有的努力都集中在傳統樹木育種和基因組學上。
“早在 2001 年 12 月,我就接受普渡大學工作的一個重要原因就是有機會與栗樹合作并幫助它重新回歸自然,”雅各布斯說。“看著物種從景觀中消失,給我個人帶來了很大的動力,讓我盡我所能,幫助拯救一些瀕臨滅絕的物種。”
在過去的十年中,雅各布斯看到了利用基因組學和基因工程的新型生物技術取得了驚人的進步。
“對于某些物種來說,傳統的樹木育種似乎并不是獲得抗病樹木的可行的長期選擇。在這種情況下,如果我們想拯救這個物種,可能就必須通過基因工程,”他說。
這甚至適用于像受枯萎病困擾的板栗這樣的物種,它是 50 年來育種計劃的目標。“引進足夠的栗樹和白蠟樹以使我們恢復到干擾前的水平可能在任何人的一生中都是不可能的,但你必須從某個地方開始,”杜姆羅斯指出。
2021 年會議的與會者就生物技術在重新引入一些受威脅森林樹種方面的適用性達成了共識。他們來自學術界、林務局以及栗子基金會和大自然保護協會等組織。
“社會觀念和政策仍然是最薄弱的環節,”雅各布斯說。“從科學家到公眾的信息始終是單向流動的,其想法是,‘嘿,我們是科學家,相信我們。’” 或者“我們是政府,相信我們。” 但你需要更多的互動對話才能成功改變公眾輿論。”
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