孤儿作物地位上升为“超级谷物”

千百年来，谷物一直是人类饮食的主要组成部分，其中大米、小麦和玉米是全世界消耗最多的谷物。然而，随着全球人口持续增长，未充分利用的谷物作物可能有助于满足饮食需求。研究人员现在正在研究如何更有效地种植非洲谷类作物，并更广泛地采用它们作为食物来源。

一些非洲国家主要在当地种植和消费画眉草、小米和高粱等谷物。然而，由于它们的营养价值很高，人们对在欧洲和其他地方种植它们作为谷物的新来源很感兴趣。

例如，画眉草谷物富含钙、蛋白质和铁，其含量几乎是小麦或其他谷物的五倍。这对预防缺铁性贫血尤其有益，缺铁性贫血在女性中很常见。它们还含有消化缓慢的碳水化合物，这对糖尿病患者来说是帮助维持低血糖水平的理想选择。此外，大多数非洲谷类作物不含麸质，因此，患有腹腔疾病和肠易激综合症的人可以食用它们。英国威尔士阿伯里斯特威斯大学(Aberystwyth University)的研究员艾斯瓦亚·吉里贾(Aiswarya girrija)博士说:“它有很多健康和营养益处。”

此外，许多非洲谷类作物可以适应气候变化造成的极端天气条件。小麦、大米和玉米等主要作物的产量已经受到气温上升的影响，预计将继续下降。玉米作物预计将受到最大冲击，产量可能下降7.4%。因此，传统的非洲作物可能成为补充这一损失的新替代品。“如果你想在干旱易发地区这样的恶劣环境中种植画眉草，它会长得很好，”吉里贾博士说。“它还能抵抗内涝。”

然而，如果要更广泛地种植非洲谷物，就需要改进它们的种植。例如，非洲农民越来越多地种植小麦和玉米，因为他们可以获得抗虫害的转基因品种，从而节省了杀虫剂成本。此外，传统的非洲谷类作物往往产量低，主要是因为它们没有经过培育以提高其生产力。芬兰埃斯波VTT技术研究中心的研究科学家Raija Lantto博士说:“非洲一直担心，随着农民越来越多地种植小麦和玉米，传统作物正在消失。”

更好的栽培方法可能会有所帮助。作为“非洲创新食品”项目的一部分，Lantto博士和她的同事正在与埃塞俄比亚、肯尼亚、南非和乌干达的小农合作，加强他们的种植技能，重点是培训妇女和年轻人。例如，他们将研究如何改进做法以提高作物产量，以及控制害虫的新策略。

还需要进行研究，以便更好地理解如何完善栽培。吉里亚博士和她的同事们正在关注画眉草的产量，并研究如何提高画眉草产量，这是SUPERTEFF项目的一部分。其中一个主要问题是，长而纤细的画眉草在生长时由于茎或根的弯曲而弯曲，即倒伏。这通常发生在谷物完全成形之前，因此对产量有影响。“它阻止种子成熟，最终导致种子质量差，”吉里贾博士说。

该团队将使用CRISPR基因编辑技术来尝试解决这个问题。他们将针对画眉草中与倒伏有关的特定基因，使用一种称为敲除的技术使其失效。他们想研究这是否对倒伏有影响，或者是否能使植物更抗倒伏。“这很有挑战性，因为在画眉草上做的基因转化实验并不多，”吉里亚博士说。

该项目的另一个目标是筛选画眉草基因组，以识别具有有益特性的品种。吉里亚博士和她的同事们将利用代谢组学和基因组测序方法，试图找出与较高营养价值有关的性状，或者可能有助于植物应对环境压力的性状。这将有助于确定最适合于旨在提高画眉草质量的育种计划的品种，而这一计划尚未完成。“我们实际上的开始一个长期的计划,将开发新品种和新方法,我们将推出在欧洲和北非,”教授路易斯·穆尔说,主任Aberystwyth大学生物与健康研究和项目团队的一员。

到目前为止，吉里贾博士和她的同事们一直在研究画眉草耐旱的机制。他们利用代谢组学技术对11个不同品种的画眉草进行了实验

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