植物幾乎提供了我們所吃食物的所有卡路里。 大米、小麥和玉米等穀物使文明成為可能。 幾千年來，農民培育了穀物、水果和蔬菜品種以獲得更大的收成，並使植物能夠更好地耐受不同的氣候。

但氣候變化將對我們賴以生存的植物造成巨大破壞。 一個更熱的世界。 有些地方比較乾燥。 在別人身上更濕潤。 乾旱加劇。 更多的火。 突如其來的暴雨。

我們將需要具有更強韌性的植物。 但是可以嗎？

我們相信如此。 我們的團隊一直致力於對五種受歡迎的水果進行氣候防護——香蕉，超市中最常購買的商品，以及菠蘿、百香果、釋迦和木瓜。 我們已經對鷹嘴豆進行了此操作，以生產更具彈性的新品種。

菠蘿植物喜歡熱帶條件。 它們的基因組可能蘊藏著氣候適應力的秘密，但它們也有局限性。 作者提供

氣候變化對園藝意味著什麼？

澳大利亞是最乾旱的有人居住大陸，其天氣模式已經發生了變化。 乾旱變得更加嚴重，熱浪和火災加劇，強降雨和洪水更加普遍。 在一些地區，冬季降雨較少，海洋溫度正在上升。

水果和蔬菜種植是澳大利亞最重要的農業部門之一，2021-2022 年的年產值（不包括釀酒葡萄）超過 110 億澳元。

但這可能會改變。 不斷變化的氣候和加劇的不穩定性使果農更難制定計劃。

澳大利亞水果業已經見證了幼果樹的大規模損失或水果發育不佳的季節。

隨著冬天變暖，我們可以看到蘋果、梨、櫻桃和堅果的產量下降。 那是因為這些樹通常在寒冷時期進入休眠狀態。 如果天氣不夠冷，它們就不能正常生長發育。

我們可以做什麼？

果農必須打一場持久戰。 今天種植的蘋果樹苗需要數年時間才能結出可銷售的果實。

如此長的回報時間可能導致難以快速應對氣候挑戰。

釋迦是一種受歡迎的熱帶水果。 作者提供

但是我們正在嘗試新的方法。 全基因組測序和等位基因挖掘等現代工具讓我們能夠更好地發現樹木基因組中重要性狀的編碼方式。 反過來，這可以幫助我們瞄準乾旱和耐熱性等特徵，這些特徵在未來將很有價值。 有了這些知識，我們就可以操縱這些基因以獲得更強的效果，或者使用現代育種技術將它們轉移到其他植物中。

我們已經使用這些技術在鷹嘴豆中找到編碼更好抗旱性的基因。 具有這些基因的植物可以在高達 38℃ 的溫度下存活並產生更高的產量。 在我們分離出這些基因後，印度和非洲國家的育種者利用這些知識培育出更耐旱的新品種。

您可能認為耐旱性就是更好地保持水分。 不必要。 在這些新改良品種中，我們看到根系更深、生長更旺盛、葉片生長更好。 這種活力在乾旱脅迫下保障了它們的產量。

現在，我們正在使用這些技術來挖掘流行熱帶水果（例如香蕉和菠蘿）的基因組。 我們想做與鷹嘴豆相同的事情：創造適應氣候變化的品種。

適用於鷹嘴豆的方法可能不適用於木瓜和其他水果品種。 我們想要的是找到任何能夠提高極端條件下生存率的特徵。

是什麼讓這些果樹和植物能夠抵御氣候變化？ 對壓力的高度耐受性至關重要。 如果你是一名園丁，你就會知道有些植物可以承受很多懲罰——而另一些植物則很挑剔，很容易死去。 尋找促進健壯性的基因會有所幫助。

但我們正在尋找其他基因——編碼提高產量和提高果實品質的基因。

我們還致力於根據水果種植區預測的氣候變化準確預測氣候適應性特徵。 我們可以通過統計測試不同基因和植物性狀測量之間的相關性來繪製這些性狀對特定區域的有用性。

一旦我們有更大的能力可靠地預測作物性能，我們將避免在田間條件下反復種植和測試新品種所需的長時間，並避免等待測試它們如何響應所需的嚴酷條件。

氣候正在迅速變化。 我們需要盡快調整我們的食物來源。

我們感謝 Vanika Garg、Anu Chitikineni、Robert Henry、Natalie Dillon、David Innes、Rebecca Ford、Parwinder Kaur 和 Ben Callaghan 的合作和支持

Rajeev Varshney，教授， 默多克大學 和高級研究員 Abhishek Bohra， 默多克大學

本文根據知識共享許可從 The Conversation 重新發布。 閱讀原文。