木薯育种没有改善光合作用或产量潜力

木薯是105个国家超过10亿人口饮食中的主食，但与玉米和大豆等热门作物相比，这种“孤儿作物”很少受到关注。虽然育种方面的进步帮助木薯抵御了病虫害，但今天的木薯产量并不比1963年高。相比之下，玉米产量增加了一倍以上。

伊利诺伊大学的研究人员分析了四种非洲品种，以了解育种如何影响光合作用 - 将光能和二氧化碳转化为产量的过程。据食品和能源安全部门报告，他们发现未经改良的木薯地方品种 -如果没有进行抗病虫害等改良育种 - 实际上在光合作用方面比改良对应物好20%。

该研究是比尔和梅林达盖茨基金会，食品和农业研究基金会以及英国国际发展部支持的实现提高光合效率(RIPE)的国际研究项目的一部分。Cassava Source-Sink，或CASS，慷慨地提供了木薯品种。

“木薯育种者努力改善这种作物的抗病虫害，这绝对是至关重要的，”RIPE主任Stephen Long说道，他是Carl R. Woese基因组生物学研究所的植物生物学和作物科学主席，Ikenberry Endowed农业，消费者和环境科学学院。“下一步是通过提高其光合作用来提高木薯产量潜力。木薯通过光合作用显着提高遗传产量潜力，我们必须记住，增加的遗传产量潜力是绿色革命成功的基础。”

该研究的数据被纳入木薯的计算机模型模拟中，使团队能够“在计算机上”虚拟地调整和操纵光合作用，以确定哪些遗传变化将增加木薯的光合效率和产量。

然而，通过传统育种无法实现许多改善光合作用所需的改变，并且需要基因工程木薯，与我们的主要谷物和种子作物相比，木薯迄今为止具有挑战性。

“木薯的基因工程是我们未来的主要障碍，”领导这项研究的RIPE博士后研究员Amanda De Souza说。“我们知道这是可能的，因为在盖茨基金会支持的CASS项目上工作的同事已经成功地使用模型木薯品种，但这个品种是如此易受疾病影响而无法在现实世界中生存。我们需要扩展这个非洲品种的能力，可以在小农户的土地上茁壮成长。“