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World File Search System粮食产量
观点：新加坡农业技术故事
瑞典在圆形上处于曲线的领先地位，尤其是在农业食品技术中。其创新不仅对环境利益，而且对客户的体验和期望进行反应和关注。从早期采用数字化农业的农民到利用植物性的肉类和鸡蛋，豆类，真菌，小麦，海藻和酵母作为成分创造富含蛋白质的食物的创新，瑞典的创新导致了我们瑞典公司的迅速扩展，以解决全球食品的挑战。为了分享有关瑞典的创新，瑞典的商业已将两个农业技术代表团组织给新加坡。这些目标很简单，将这些下一代瑞典创新者带到了该地区，以学习，分享和理解新加坡的机会。该国已经成熟了，因为新加坡正在实现其“ 30 x 30”目标，这是到2030年将当地粮食产量从10％增加到30％。这导致了一个强大的生态系统，其中包括政府支持，加速器，研究合作和风险基金，吸引了在新加坡成立的本地和国际初创公司。每次我们举办代表团时，都会给人留下深刻的印象。通过目睹在实验室环境中种植鱼牛排，到采样无苯冰淇淋和植物性鸡蛋，或者对利用黑色士兵飞幼虫作为鱼饲料和堆肥材料的方式获得见解。这些启示总是使每个人都敬畏。我们的代表团并没有预料到这个行业的活力，该行业无缝地结合了技术和食品。它为人们应该注意的机遇，挑战和竞争打开了大门。需要应对气候变化和全球粮食短缺所带来的挑战的需求超出了欧洲边界，但在亚洲也是如此。我们认为，不仅仅是来自代表团，还可以分享更多的东西，并写了这份报告，以分享有关在这一旅程中学到的宝贵见解的信息。本报告包括对当地农业食品技术领域的关键人物的六次访谈。这包括新加坡经济发展委员会（EDB），替代蛋白质启动乌玛米生物耕作，垂直农民种植者和Skygreens，以影响种植者等加速器和共和国理工等机构。我们的愿望是，这些访谈将阐明新加坡为我们的瑞典创新者提供的机会，以及它必须振兴亚洲及以后的粮食生产的未来的潜力。
基因编辑加速作物育种
正向育种是指在适当的环境中选择具有改良性能的重组体，它一直是作物产量随时间推移不断提高的驱动力。杂种优势的发现（杂种优势是指杂交品种相对于其自交系亲本而言具有改良性能）大大提高了杂交育种早期阶段的产量提高率（Sivasankar 等人，2012 年）。生物和非生物胁迫会降低产量，并造成潜在产量与实际产量之间的差距（Duvick，2005 年）。正向育种对于作物改良必不可少，尤其是对于复杂性状和胁迫环境而言，这是一个资源密集且耗时的过程。即使是由单个基因遗传的简单性状，也需要多次回交 (BC) 才能重建受体亲本的基因组。通过传统方法引入性状的另一个缺点是产量拖累，这个术语用来指供体亲本中不需要的基因导致的粮食产量降低，即使经过多次回交，这些基因仍然存在。由于这些基因之前未经过农艺性能选择，它们往往会降低转化品种的可收获产量。假设不进行选择且不抑制重组，则在 m 次回交后仍会保留下来的供体亲本基因数为 n ∗ d ∗ (1/2) m，其中 d 是供体与优良品系之间差异基因座的比例，n 是作物物种中的基因总数。例如，面包小麦有 ∼ 110 K 基因（ Consortium et al., 2018 ）。如果野生供体种质与轮回亲本在 30% 的基因座上存在差异，则经过四次回交后，转化品种中将继续存在一千多个来自供体亲本的基因。在差异很大的品系之间的杂交中，有限的重组可能会限制供体亲本的基因组片段被引入轮回亲本基因组的比例，但也可能对减少渗入的供体片段的大小构成挑战，从而增加连锁累赘的可能性（Hao et al., 2020）。标记可以帮助减少（但不能消除）BC1 阶段的供体亲本基因组片段。在资源有限的情况下开展的育种计划将
基因组编辑技术：在小麦育种中的应用 Dorina BONEA 克拉约瓦大学，农学院，19, Libertatii Street, Dolj Coun
基因组编辑技术：在小麦育种中的应用 Dorina BONEA 克拉约瓦大学，农学院，罗马尼亚多尔日县 Libertatii 街 19 号，电话/传真：+40 251 418 475，电子邮件：dorina.bonea@edu.ucv.ro，dbonea88@gmail.com 通讯作者：dbonea88@gmail.com 摘要 小麦为人类提供食物和营养支持；因此，小麦育种过程对于满足对具有更好农艺性状的品种日益增长的需求非常重要。随着时间的推移，育种者尝试了各种育种技术来改良所需性状，但这些技术已被证明是费时费力的。为了克服这些问题，科学家们开发了新的基因组编辑技术来加速和促进作物改良。本文所使用的方法重点是使用来自 EU-SAGE 平台的数据来处理、分析和提供有关小麦基因组编辑应用的最新信息。迄今为止（2024 年 1 月 20 日），该平台已注册了 43 项 CRISPR/Cas 技术申请、3 项 BE 技术和 1 项 TALEN 技术申请。美国在小麦基因组编辑技术应用方面位居第二，仅次于中国。通过这些应用获得的所有新小麦基因型都不含有外来 DNA，满足多个国家监管部门接受和批准的条件。这些包括对农民和消费者都很重要的特性，从而有助于全球加大对可持续农业发展的努力。关键词：碱基编辑、CRISPR/Cas 系统、谷物产量、品质、TALEN 介绍全球人口的持续增长需要增加粮食产量。由于气候变化和其他压力，确保足够的粮食生产相当困难。小麦（Triticum aestivum L.）是全球约 35% 人口的主食作物，全球产量的三分之二以上用于人类食品，五分之一用于动物饲料 [14]。2021 年小麦种植面积为 2.207 亿公顷，全球产量达到 7.708 亿吨 [12]。据 [41] 称，为确保粮食需求，到 2034 年，小麦产量必须增加 50%。随着时间的推移，植物育种者通过各种技术开发了新品种。最常用的方法是通过传统技术（杂交、选择等）育种，但这些技术成本高昂且需要很多年。生物技术（转基因、基因组编辑等）为实现
评论：在快速变化的世界中，对高产奶牛进行基因选择以实现可持续的农业系统
有效的基因选择与农耕方法的进步相结合，使粮食产量大幅提高，这是现代农业最伟大的成就之一。例如，过去五十年，奶牛业的牛奶产量增加了一倍多，而奶牛总数却大幅减少。这主要是通过生产系统的集约化、对产奶量和有限数量的相关性状进行直接基因选择，以及使用现代技术（例如人工授精和基因组选择）实现的。尽管生产效率得到了很大的提高，但在此过程中也出现了严重的缺陷。首先，品种间遗传多样性急剧减少，全球使用的常见奶牛品种很少，品种内遗传多样性也大幅减少。对产奶量的密集选择也导致了与生育力、健康、寿命和环境敏感性相关的性状的不利遗传反应。展望未来，乳业需要继续完善当前的选择指标和育种目标，更加重视与动物福利、健康、寿命、环境效率（例如甲烷排放和饲料效率）和整体恢复力相关的特征。这需要通过定义标准（特征）来实现，这些标准（特征）必须（a）能够很好地代表各自表型背后的生物学机制，（b）具有遗传性，并且（c）能够在大量动物中尽可能早地进行经济有效的测量。乳牛业的长期可持续性还需要生产系统的多样化，加大对遗传资源开发的投资，这些遗传资源能够抵御特定农业系统（例如有机、农业生态和基于牧场的山地放牧农业系统）中发生的干扰。应将地方品种的保护、遗传改良和使用纳入现代奶牛产业，并应更加小心谨慎，避免奶牛种群遗传多样性进一步丧失。在这篇评论中，我们承认与奶牛场集约化密切相关的高产奶牛遗传学进展已达到极限。我们讨论了发展强劲和长期可持续的奶业需要解决的关键问题，该行业应最大限度地提高动物福利（个体动物的基本需求和积极福利）和生产效率，同时最大限度地减少环境足迹、所需投入和对外部因素的敏感性。2021 作者。由 Elsevier BV 代表动物联盟出版。这是一篇根据 CC BY 许可 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
社论：不断变化的海洋粮食生产潜力
与许多其他环境一样，海洋和沿海环境容易受到气候变化的影响（IPCC，2023年）。海洋占据了世界表面的70％，具有巨大的生物量生产潜力，但是气候压力源会影响生态系统功能以及水生生物的健康和生长。了解气候变化将如何影响海洋粮食生产，因此可能的适应策略至关重要。虽然木磨坊的产量稳定或下降，但据信水产养殖在粮食安全中起着越来越重要的作用，有助于供应高质量的粮食，以满足不断增长的地方和地区社区以及全球人口的需求（Aksnes等人，2017年，2017年； FAO，2024年）。因此，我们必须考虑不断变化的海洋环境如何支持可持续的粮食生产。海洋热含量的观察记录表明，海洋变暖正在加速（Cheng等，2019）。海洋热浪（MHW）是异常的温暖海水事件，可能会对海洋生态系统产生重大影响（Oliver等，2021）。全球海平面上升和沿海流量的预测显示，随着极端事件变得更加激烈，许多物种的脆弱性水平增加了（Voustdoukas等，2018）。但是，关于气候变化对粮食生产的影响有许多知识差距，从根本上讲，由于影响暴露，风险水平和适应潜力的因素有许多不同的因素（Falconer等，2022）。研究主题，例如“不断变化的海洋中的粮食生产潜力”，以增加该主题的重点和相关性。结果该研究主题包含七个原始研究文章和一个观点。两篇研究文章考虑捕获猎犬，而其他研究则关注水产养殖。研究包括一系列实验，分析和建模方法，以解决与整体研究主题保持一致的问题。对粮食产量增加的需求正在给全球野生种群带来额外的压力，而捕虫的开发过多是一个主要风险。挑战之一是影响人口水平的多种因素，Yulianto等人研究了这一研究主题。Yulianto等人专注于印度尼西亚的蓝色游泳蟹（Portunus pelagicus）。结合了一系列方法来评估填充性的可持续性，并通过多个方面的方法来改善实践，从而整合技术，政策，监管和监测。在对Bigeye Tuna（Thunnus obesus）的薄片的分析中，Ding等人。使用鱼类库存的预测模型来分析气候变化对捕获的影响。
施肥未来：向生物肥料转型以应对气候问题
摘要 本报告探讨了生物肥料作为印度化学肥料可持续替代品的潜力，重点关注其在促进气候适应型农业方面的作用。从历史上看，化学肥料推动了印度农业部门的增长，尤其是在绿色革命之后。然而，化学肥料的广泛使用导致了环境恶化、土壤肥力下降以及由于土壤和水中化学物质积聚而导致的健康风险。认识到这些问题后，印度政府出台了 PM-PRANAM Yojana 等政策，旨在促进生物肥料的使用，减少对化学品进口的依赖，并减轻补贴负担。生物肥料由有益微生物组成，通过改善土壤养分含量和作物产量而没有有害的副作用，提供了一种可持续的解决方案。本报告应用回归分析来预测未来的作物产量，结果表明，到 2064 年，生物肥料在有效性和采用率方面可能会超过化学肥料，这与印度的农业可持续发展目标相一致。最终，本研究提倡更多地采用生物肥料，以确保长期粮食生产，改善土壤健康，并支持印度向可持续农业实践的过渡。 简介 根据 OEC 的数据，印度是世界上最大的化肥进口国之一，其次是巴西、美国和中国，2021 年进口的化肥总额为 80 亿美元。印度每公顷平均施肥量约为 145 公斤，受西孟加拉邦等邦的影响，西孟加拉邦的消费量为 122 公斤/公顷，哈里亚纳邦为 167 公斤/公顷，旁遮普邦为 184 公斤/公顷，北方邦和北阿坎德邦为 127 公斤/公顷，安得拉邦为 138 公斤/公顷，泰米尔纳德邦为 112 公斤/公顷，其余各邦每公顷消费量低于总体平均水平 145 公斤/公顷（Arvind K. Shukla 等人，2022 年）。长期过量使用化肥和粪肥可能会导致重金属在土壤和植物中积聚，并导致重金属含量过高，因为这些重金属会在土壤中积累，然后在植物和动物体内生物累积。尿素的过量使用也是一个令人担忧的问题，因为据报道，这会导致印度与硝酸盐有关的地下水污染加剧。另一个令人担忧的是，磷肥通过地表水流运输，可能会增加饮用水和河流中的磷酸盐含量（Arvind K. Shukla 等人，2022 年）。除了这些有害影响之外，化肥也没有发挥应有的作用。化肥在绿色革命期间和之后给印度农业生态系统带来的促进作用至今尚未持续。相对于所用化肥，粮食产量的增长有所下降。 20 世纪 60 年代施用 1 公斤氮、磷、钾 (NPK) 可产 12 公斤作物，现在减产至仅 5 公斤。同样，氮利用效率（NUE）从20世纪60年代中期的48%下降到2018年的35%。
aftab_vol-4_issue-1.pdf
时髦的变化正在敲门。由于厄尔尼诺，旋风，干旱，热浪等极端天气事件，农业可能会受到重大影响。这可以大大降低农业GDP的增长，因为它发生在2023 - 24年（24财年），当时它在上一年的高处降至4.7％的高点（23财年）。这可能会给我们的大部分人口压力，因为农业部门仍然吸引了印度45.8％的劳动力，并为世界上人口最多的国家提供超过14亿人口的养活。更糟糕的是，诸如土地，水和生物多样性等自然资源的不可持续使用以及对农产品的不加区分使用已经加剧了农业挑战。尽管人均粮食产量的增长值得注意，但5岁以下儿童的营养不良百分比（体重）为32.1％（NHFS 5，2019-21）。整个农业食品价值链必须迅速采用农业技术和创新的新时代，以满足日益增长的需求，并使印度能够到2070年达到零净目标。在印度，过去农业的创新是通过转移外国技术及其通过公共研究对印度条件的适应。这个例子是绿色革命的迎接。但后来，乳制品，渔业，水果和蔬菜的创新来自合作社，公共和私营部门的努力。私营企业的研究和创新导致棉花出口，通用农药和农业机械的产量增加和繁荣。2018; Kandpal等。2024）。一些研究证实，对农业研究投资的每卢比都将返回十多个卢比（Gulati等人。 然而，多年来，农业研发（R＆D）的资金（R＆D）占农业GDP的比例有所下降。 在2008 - 09年，该国的农业研究强度（ARI）为0.75％，在2020-21中为0.43％，远低于印度政府和联合国粮食和农业组织（FAO）建议的1％目标。 没有大幅增加研发投资，粮食和农业系统的远远不足，这将无法获得更健康，更可持续和“维克西特印度”的愿景。 ICRIER季度出版，农业食品趋势和分析公告（AF-TAB）的问题是采取行动呼吁扭转农业R＆D的下降，并重点是创建气候韧性和气候智能农业。 如果这种情况不会迅速有效地发生，则极端天气事件的强度和频率增加的不利损害的成本将变得过高。然而，多年来，农业研发（R＆D）的资金（R＆D）占农业GDP的比例有所下降。在2008 - 09年，该国的农业研究强度（ARI）为0.75％，在2020-21中为0.43％，远低于印度政府和联合国粮食和农业组织（FAO）建议的1％目标。没有大幅增加研发投资，粮食和农业系统的远远不足，这将无法获得更健康，更可持续和“维克西特印度”的愿景。 ICRIER季度出版，农业食品趋势和分析公告（AF-TAB）的问题是采取行动呼吁扭转农业R＆D的下降，并重点是创建气候韧性和气候智能农业。如果这种情况不会迅速有效地发生，则极端天气事件的强度和频率增加的不利损害的成本将变得过高。