令人驚訝的研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯是從番茄祖先進(jìn)化而來(lái)的

你說(shuō)土豆，我說(shuō)番茄？

事實(shí)證明，一個(gè)幫助創(chuàng)造了另一個(gè)：根據(jù)周四發(fā)表在該雜志上的一項(xiàng)新研究，南美洲野生西紅柿和類似馬鈴薯的植物之間的自然雜交在大約 900 萬(wàn)年前產(chǎn)生了現(xiàn)代的土豆細(xì)胞.

合著者、不列顛哥倫比亞大學(xué)教授洛倫·里斯伯格 （Loren Rieseberg） 告訴法新社，隨著科學(xué)家們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到古代雜交事件在塑造生命之樹中的作用，研究結(jié)果表明進(jìn)化生物學(xué)發(fā)生了“深刻的轉(zhuǎn)變”。

雖然曾經(jīng)認(rèn)為隨機(jī)突變是迄今為止新物種的最大驅(qū)動(dòng)力，但“我們現(xiàn)在同意雜交被低估了，“他說(shuō)。

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簡(jiǎn)單、實(shí)惠且用途廣泛，不起眼的馬鈴薯現(xiàn)在是世界上最重要的作物之一。但它的起源長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾著科學(xué)家們。

現(xiàn)代馬鈴薯植株與智利的三種馬鈴薯非常相似，稱為 Etuberosum。然而，這些植物不產(chǎn)生塊莖——大型地下結(jié)構(gòu)，如土豆和山藥中的塊莖，儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)，是我們吃的部分。

另一方面，基因分析揭示了與西紅柿的驚人親近。

“這被稱為不和諧，表明正在發(fā)生一些有趣的事情！”合著者、英國(guó)自然歷史博物館的研究植物學(xué)家桑德拉·納普告訴法新社。

為了解開這個(gè)謎團(tuán)，一個(gè)國(guó)際研究小組分析了來(lái)自栽培馬鈴薯和 56 種野生馬鈴薯的 450 個(gè)基因組。

主要作者、深圳農(nóng)業(yè)基因組學(xué)研究所的張志陽(yáng)在一份聲明中說(shuō)：“野生馬鈴薯很難取樣，因此該數(shù)據(jù)集代表了有史以來(lái)分析的最全面的野生馬鈴薯基因組數(shù)據(jù)集合。

“哇”時(shí)刻

分析表明，現(xiàn)代馬鈴薯攜帶著來(lái)自兩個(gè)祖先物種的平衡遺傳遺產(chǎn)——大約 60% 來(lái)自 Etuberosum，40% 來(lái)自西紅柿。

“當(dāng)中國(guó)團(tuán)隊(duì)證明所有馬鈴薯、野生物種和陸地品種的番茄基因和 Etuberosum 基因比例基本相同時(shí)，我驚嘆不已，”納普說(shuō)。

“這確實(shí)指向了一個(gè)古老的雜交事件，而不是后來(lái)的各種基因交換事件，”她補(bǔ)充道?！斑@太清楚了！美麗。

一個(gè)叫做 SP6A 的基因，一種結(jié)節(jié)化的信號(hào)，來(lái)自番茄譜系。但它只有在與控制地下莖生長(zhǎng)的 Etuberosum 的 IT1 基因配對(duì)時(shí)才能形成塊莖。

Etuberosum 和西紅柿之間的分歧被認(rèn)為始于 1400 萬(wàn)年前——可能是由于偏離目標(biāo)授粉由昆蟲——并在九百萬(wàn)年前完成。

這一進(jìn)化事件與快速安第斯山脈的隆起，為可以在地下儲(chǔ)存養(yǎng)分的塊莖植物的出現(xiàn)提供了理想的條件。

塊莖的另一個(gè)關(guān)鍵特征是它們能夠無(wú)性繁殖，無(wú)需種子或授粉即可發(fā)芽——這一特性幫助它們傳播到南美洲，并通過(guò)后來(lái)的人類交流傳播到全球。

合著者、深圳農(nóng)業(yè)基因組學(xué)研究所教授黃三文告訴法新社，他的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在正在研究一種新的雜交馬鈴薯，可以通過(guò)種子繁殖以加速育種。

這項(xiàng)研究表明，使用番茄他說(shuō)，“作為合成生物學(xué)的底盤”是創(chuàng)造這種新馬鈴薯的一條有前途的途徑。

?法新社

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