酷热导致豌豆只开花不结荚。Rosalind Bueckert供图
世界各地的农民每年生产豌豆1000万~1300万吨，这使豌豆成为第三大豆科作物，仅次于大豆和鹰嘴豆。然而，随着全球气候变化和温度持续上升，热应激已经成为豌豆栽培的主要限制因子。
一项新的研究表明，具有某些特殊性状的豌豆植株，如开花时间更长、豆荚数量更多，可能对热应激更有抵抗力。研究人员对豌豆耐热性的遗传学也有了新的认识。
“在一些年份，老品种豌豆因为热应激没有长好。”这项研究的主要作者、加拿大萨斯喀彻温大学植物学家Rosalind Bueckert表示，“我们就想能不能找到一些新品种，在气候变暖的背景下能有更稳定、更持续的产量。”
据Bueckert介绍，豌豆对热应激的耐受力似乎取决于相当多的性状。他们的研究发现了其中最重要的两个，即更多的豆荚数量和更长的花期持续时间。该研究第一次解开了影响热应激的基因位置。
“热应激意味着花更少、豆荚更少，最终产出收益就少了。”Bueckert说。在热应激之后，一些品种的豌豆还能结出较多的豆荚，就意味着更高的产量。
同样，如果一个豌豆品种开花时间更长，它就有更多机会来获得高产，“这是因为开花期间长了，植物也就有更多时间让自己从极端天气中恢复过来。”当然，太长的开花时间也会带来其他问题，需要正确地平衡其生长阶段和繁殖阶段。
为了确定哪些性状对豌豆耐热性更为重要，研究人员选择了两种常用的豌豆品种，“CDC百年”和“CDC智者”，评估了由其杂交获得的100多个新品种。
“通过两个不同品种的杂交，你可以繁衍出具有亲本性状之外性状的后代。”Bueckert说，比如测试中的一些后代比“CDC百年”或“CDC智者”更耐热。
在萨斯喀彻温省，研究人员在两个生长季里栽培了这些新品种。一批是在典型的豌豆种植时间也就是5月中旬播种的，另一批则开始于6月初。这些植株在当年晚些时候温度更高时开花。这也便于研究人员观测哪些豌豆品种在更暖的天气下长得更好、产量更高。
“识别让豌豆更耐热的性状，只是拼图上的一角。”Bueckert说，另一部分是更好地了解这些性状的遗传学知识。
传统上，人们使用可见的性状如豆荚数量，来选择在特殊环境下长得更好的作物品种。但现在，绘制出相关的遗传信息才更有助于这项工作。研究人员识别了豌豆基因图谱中某个性状的特定基因位置。由此，人们可以更可靠地选择作物品种。
除了开花时间和豆荚数量是豌豆耐热的两个最重要的性状，研究人员也测试了其他有助于耐热的性状，如半无叶型豌豆品种比多叶品种在应对热应激上更好。
Bueckert表示，未来只有在基因位置和分子技术上做更多的工作，才能使人们对豌豆性状的认识和耐热性遗传基础的理解更加深入、更有效率。（王方编译）
