令人惊讶的研究发现马铃薯是从番茄祖先进化而来的
你说土豆,我说番茄?
事实证明,一个帮助创造了另一个:根据周四发表在该杂志上的一项新研究,南美洲野生西红柿和类似马铃薯的植物之间的自然杂交在大约 900 万年前产生了现代的土豆细胞.
合著者、不列颠哥伦比亚大学教授洛伦·里斯伯格 (Loren Rieseberg) 告诉法新社,随着科学家们越来越认识到古代杂交事件在塑造生命之树中的作用,研究结果表明进化生物学发生了“深刻的转变”。
虽然曾经认为随机突变是迄今为止新物种的最大驱动力,但“我们现在同意杂交被低估了,“他说。
简单、实惠且用途广泛,不起眼的马铃薯现在是世界上最重要的作物之一。但它的起源长期以来一直困扰着科学家们。
现代马铃薯植株与智利的三种马铃薯非常相似,称为 Etuberosum。然而,这些植物不产生块茎——大型地下结构,如土豆和山药中的块茎,储存营养,是我们吃的部分。
另一方面,基因分析揭示了与西红柿的惊人亲近。
“这被称为不和谐,表明正在发生一些有趣的事情!”合著者、英国自然历史博物馆的研究植物学家桑德拉·纳普告诉法新社。
为了解开这个谜团,一个国际研究小组分析了来自栽培马铃薯和 56 种野生马铃薯的 450 个基因组。
主要作者、深圳农业基因组学研究所的张志阳在一份声明中说:“野生马铃薯很难取样,因此该数据集代表了有史以来分析的最全面的野生马铃薯基因组数据集合。
“哇”时刻
分析表明,现代马铃薯携带着来自两个祖先物种的平衡遗传遗产——大约 60% 来自 Etuberosum,40% 来自西红柿。
“当中国团队证明所有马铃薯、野生物种和陆地品种的番茄基因和 Etuberosum 基因比例基本相同时,我惊叹不已,”纳普说。
“这确实指向了一个古老的杂交事件,而不是后来的各种基因交换事件,”她补充道。“这太清楚了!美丽。
一个叫做 SP6A 的基因,一种结节化的信号,来自番茄谱系。但它只有在与控制地下茎生长的 Etuberosum 的 IT1 基因配对时才能形成块茎。
Etuberosum 和西红柿之间的分歧被认为始于 1400 万年前——可能是由于偏离目标授粉由昆虫——并在九百万年前完成。
这一进化事件与快速安第斯山脉的隆起,为可以在地下储存养分的块茎植物的出现提供了理想的条件。
块茎的另一个关键特征是它们能够无性繁殖,无需种子或授粉即可发芽——这一特性帮助它们传播到南美洲,并通过后来的人类交流传播到全球。
合著者、深圳农业基因组学研究所教授黄三文告诉法新社,他的实验室现在正在研究一种新的杂交马铃薯,可以通过种子繁殖以加速育种。
这项研究表明,使用番茄他说,“作为合成生物学的底盘”是创造这种新马铃薯的一条有前途的途径。
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