作物の多様性

作物の多様性または作物の生物多様性とは、遺伝的および表現型的特性を含む、農業で使用される作物、植物の多様性と変動性のことです。これは、農業生物多様性の特定の要素のサブセットです。過去 50 年間で、作物の多様性の 2 つの要素、つまり各作物内の遺伝的多様性と一般的に栽培される種の数 が大幅に減少しました。

作物の多様性の喪失は世界の食糧安全保障を脅かします。世界の人口は、減少する作物種の品種の減少に依存しているからです。作物はますます単一栽培で栽培されるようになっています。つまり、歴史的なアイルランドの大飢饉のように、1 つの病気が品種の抵抗力を克服すると、収穫全体が台無しになるか、「グロス ミシェル」バナナの場合のように、品種全体が商業的に絶滅する可能性があります。国際機関は、種子銀行の支援を受けて、作物の多様性を保護するために取り組んでいます。

生物多様性の喪失は、国連食糧農業機関（FAO）によって、今日の最も深刻な環境問題の一つと考えられています。^{[1] [2]}現在の傾向が続くと、植物種の半数ほどが絶滅の危機に瀕する可能性があります。^{[3]小麦、トウモロコシ、米、モロコシなどの}穀物の野生種の約6％が脅威にさらされており、インゲン豆、エンドウ豆、レンズ豆の野生種であるマメ科植物（マメ科）の18％、ジャガイモ、トマト、ナス、ピーマン（トウガラシ科）を含む植物科（ナス科）の種の13％が脅威にさらされています。^[4]

作物の多様性は、様々な生育条件によって決まります。例えば、栄養分の少ない土壌で育つ作物は、肥沃な土壌で育つ作物よりも成長が遅れる可能性があります。水の利用可能性、土壌のpHレベル、温度も同様に作物の成長に影響を与えます。^[5]

さらに、収穫された植物の多様性は遺伝的差異の結果である可能性があり、作物には早熟や耐病性を与える遺伝子があるかもしれません。 ^[5]このような特性は、作物の全体的な特性と将来の可能性を総合的に決定します。作物内の多様性には、種子の大きさ、枝分かれのパターン、高さ、花の色、結実の時期、風味など、遺伝的に影響を受ける属性が含まれます。作物は、暑さ、寒さ、干ばつへの反応、特定の病気や害虫への抵抗力など、あまり目立たない特性でも異なる場合があります。

現代の植物育種家は、特定の条件を満たす新しい作物品種を開発しています。新しい品種は、例えば、元の品種よりも収穫量が多く、病気に強く、保存期間が長いかもしれません。作物の多様性の実用化は、輪作や休耕地といった初期の農業方法にまで遡ります。ある年、ある土地に 1 種類の作物を植えて収穫し、翌年、同じ土地に別の作物を植えるのです。これは、植物の栄養ニーズの違いを利用するものですが、より重要なのは、病原体の蓄積を減らすことです。^[6]

農家も科学者も、生産性の高い収穫を確実にするために、遺伝的多様性というかけがえのない資源を継続的に活用しなければなりません。遺伝的多様性は、農家に害虫や病気に対する耐性が高い植物を提供し、科学者が厳選された作物よりも多様なゲノムにアクセスできるようにします。^[7]高性能作物の育種では、望ましい形質が選択され、望ましくない形質が除去されるため、遺伝的多様性は着実に減少します。農家は、作物の品種を混ぜて植えることで、作物内の多様性をある程度高めることができます。^[8]

農業生態系は、植物や動物の生物多様性が十分であれば、自己調節システムとして効果的に機能します。食料、燃料、繊維の生産以外にも、農業生態系の機能には、栄養素のリサイクル、土壌の肥沃度の維持、微気候の調整、水の流れの調整、害虫の駆除、老廃物の解毒などがあります。 ^[5]

しかし、現代の農業は生物多様性を著しく減少させています。伝統的なシステムでは、アンデス山脈で最大50種類のジャガイモが栽培されているように、作物種内で多様性が維持されています。 ^[5]遺伝的多様性を高める戦略には、作物の品種を混ぜて植えることが含まれます。^[5]

作物の遺伝的多様性は環境保護に役立ちます。害虫や病気に耐性のある作物品種は、有害な農薬の使用を減らすことができます。^[7]

農業はほとんどの国の経済基盤であり、発展途上国にとっては経済成長の源泉となる可能性が高い。農業の成長は農村部の貧困層に利益をもたらす可能性があるが、必ずしもそうではない。作物の収益は、より価値の高い作物、より良いマーケティング、加工などの付加価値活動、または一般の人々の市場へのアクセスの拡大によって増加する可能性がある。 ^{[9]需要の減少や生産の増加によって収益が減少することもある。作物の多様性は}作物の不作 を防ぐことができ 、より高い収益をもたらすこともできる。^{[10] [11]}

定量化の努力にもかかわらず、作物多様性源の経済的価値は完全に不確実なままである。^[12]

害虫とともに、病気も作物損失の主な原因である。 ^{[13]野生種は}遺伝的変異性の幅が広く、障害が発生しても一部の個体は生き残ることができる。農業では、遺伝的に均一な種子が均一な条件下で植えられるため、変異による耐性が損なわれる。単一栽培農業では、特に種子が大量生産される場合や植物（接ぎ木された果樹やバナナの木など）がクローン化される場合、作物の多様性が低下する。この均一性（「遺伝的侵食」）により、単一の害虫または病気が作物全体を脅かす可能性がある。^[14]よく知られている歴史的事例は、 1845年から1847年にかけてのアイルランドの大飢饉で、多様性の低い重要な作物が単一の菌類によって破壊された。別の例としては、菌類によって引き起こされた病気が1970年の米国の単一栽培トウモロコシ作物に影響を及ぼし、10億ドル以上の生産損失を引き起こしたことがある。^[15]

農業にとっての脅威は、胞子によって赤い斑点を生じる病原菌である小麦さび病である。小麦病の毒性型である茎さび病（Ug99株）は、2007年までにアフリカからアラビア半島に広がった^。[16]ケニアでのフィールド試験では、主要品種を含む小麦サンプルの85％以上が感受性を示し、^[16]作物の多様性を高める必要があることを示唆している。ノーベル賞受賞者のノーマン・ボーローグは、世界の食糧安全保障を確保するための行動を主張した。^[17]

ブルンジとアンゴラからの報告では、アフリカキャッサバモザイクウイルス（ACMD）が食糧安全保障に脅威を与えていると警告している。 ^[18] ACMDは毎年100万トンのキャッサバの損失の原因となっている。^[19] CMDは東アフリカのグレート・レイクス地域のすべての主要なキャッサバ栽培地域で蔓延しており、コンゴでは20～90パーセントの作物損失を引き起こしている。^[20] FAOの緊急救援・復興プログラムは、 CMD耐性または高度耐性キャッサバの大量増殖と配布を通じて、アフリカグレート・レイクス地域の脆弱な帰還民を支援している。^[21]

多様性に欠ける作物の病気感受性のよく知られた事例としては、1940年代に世界中で販売された種なしバナナ「グロスミシェル」が挙げられます。この特定の栽培品種に対する市場の需要が高まるにつれて、栽培者や農家はグロスミシェルバナナをほぼ独占的に使用するようになりました。遺伝学的には、これらのバナナはクローンであり、遺伝的多様性の欠如により、すべて単一の菌類であるフザリウムオキシスポラム（パナマ病）に感染しやすく、1950年代には作物の大部分が菌類によって破壊されました。^{[22] 「グロスミシェル」は、現在市場で主流のバナナである}「キャベンディッシュ」に取って代わられましたが、これも（2015年）同じ菌類の系統である「トロピカルレース4」によって完全に失われる危険にさらされています。^[23]

このような脅威には、複数の系統の栽培品種や栽培品種の混合を植えるなどの戦略によって対抗することができ、栽培品種のいくつかが個々の病気の発生に対して耐性を持つことを期待することができる。^[24]

作物の多様性の影響は、地域レベルと世界レベルの両方に及ぶ。多様性の支援を目指す世界的組織には、バイオバーシティ・インターナショナル（旧称：国際植物遺伝資源研究所）、国際熱帯農業研究所、ボーローグ世界さび病イニシアチブ、国際バナナ・プランテン改良ネットワークなどがある。国連のメンバーは、ヨハネスブルグで開催された2002年世界持続可能な開発サミットで、対策を講じなければ作物の多様性が失われる危険があると述べた。^[1]作物の生物多様性の喪失に対抗する措置の1つが遺伝子バンキングである。地元の農家のチームに在来種、特に現代では利用されていないために絶滅の危機に瀕している品種を栽培させる組織が数多くある。また、種子バンクやバンクなどのオフサイト方式を通じて農業遺伝資源を保存し、さらなる研究や作物育種に役立てようとする地域的、国家的、国際的な取り組みもある。

世界作物多様性トラストは、世界中の食糧安全保障のために作物の多様性の保全と利用可能性を確保するために存在する独立した国際組織です。国連食糧農業機関（FAO）とバイオバーシティ・インターナショナルを通じて活動するCGIARとのパートナーシップにより設立されました。 ^[25] CGIARは、国際農業研究センター（IARC）とその他の研究センターのコンソーシアムであり、それぞれが特定の作物や動物種の遺伝資源の研究と保存を行っています。CGIARセンターの遺伝子バンクは、世界最大級の植物遺伝資源のオフサイトコレクションを国際社会のために信託しています。全体として、CGIAR遺伝子バンクには、3,000種を超える作物、飼料、アグロフォレストリー種の778,000を超えるコレクションが含まれています。^[26]このコレクションには、農家の品種と改良品種、そしてかなりの量でそれらの品種の元となった野生種が含まれています。^[3]国立遺伝資源保存センターには、米国農務省の国立遺伝資源保存センター、インドの国立動物遺伝資源局、台湾畜産研究所、および提案されているオーストラリア植物遺伝資源センターネットワークが含まれます。^{[27] [28] [29] [30]}

世界資源研究所（WRI）と世界自然保護連合（IUCN）は、オフサイトおよびオンサイトの保全活動に資金やその他の支援を提供する非営利団体です。作物の遺伝的多様性を植物の育種や遺伝子組み換えに賢く利用することは、作物の生物多様性の保護にも大きく貢献します。作物の品種は、特定の害虫や病気に抵抗するように遺伝子組み換えすることができます。たとえば、土壌細菌 バチルス・チューリンゲンシス（Bt）の遺伝子は、天然の殺虫 毒素を生成します。Btの遺伝子を作物に挿入すると、殺虫毒素を生成できるようになり、特定の害虫に抵抗できるようになります。ただし、Btトウモロコシは、オオカバマダラのように、標的害虫に近縁の非標的昆虫に悪影響を及ぼす可能性があります。^[31]

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• コリンズ、ワンダ W.、クアルセット、カルビン O. 編 (1998)。農業生態系における生物多様性。CRC プレス。ISBN 978-1-56670-290-4。

• 作物の多様性に関する Diverseeds のビデオ 2013-11-02 にWayback Machineでアーカイブされました
• 食糧安全保障における植物遺伝資源の世界的重要性に関する Diverseeds ドキュメンタリー映画 2013-11-02 にWayback Machineでアーカイブ
• USCカナダのプロジェクト「Seeds of Survival」
• 種を一つずつ育てて、食の未来を守る TEDトーク