科學家揭示葡萄的起源和馴化過程
【科技前沿】
光明日報昆明3月6日電(記者徐鑫雨)作為(wei) 世界上廣泛種植的經濟作物之一,葡萄究竟是何時、何地被如何馴化的?雲(yun) 南農(nong) 業(ye) 大學董揚教授團隊牽頭聯合17國78位科學家,發起葡萄全球遺傳(chuan) 資源分析計劃,聚焦葡萄起源、馴化、傳(chuan) 播等重要科學問題,形成了葡萄起源和遷徙的一致觀點,構建了可供葡萄育種的基因組、表型大數據體(ti) 係。相關(guan) 研究成果《葡萄演化中的雙重馴化和性狀起源》日前在國際學術期刊《科學》發表。該論文被《科學》選為(wei) 當期封麵論文。《科學》同期還刊發了題為(wei) 《葡萄的兩(liang) 次馴化》的評論文章,對該研究進行介紹並給予高度評價(jia) 。
該研究成果通過集合近5000份全球葡萄遺傳(chuan) 資源,構建2448份核心葡萄遺傳(chuan) 資源基因組信息,揭示了栽培葡萄馴化中心為(wei) 兩(liang) 個(ge) ,即雙起源中心模式,糾正了此前的單起源中心理論,是葡萄研究的重要裏程碑結果。
該團隊論證了栽培葡萄的起源時間大約在距今1.1萬(wan) 年前,遠早於(yu) 此前人類認知的起源時間,表明葡萄是人類目前已知最早馴化的水果,為(wei) 作物起源馴化研究、葡萄栽培考古學研究提供了重要線索。“葡萄起源研究首先解決(jue) 了非常經典的生物學問題,即物種何時何地如何被馴化。團隊通過追溯基因組中人工馴化的痕跡,判定葡萄馴化時間、地點及親(qin) 緣關(guan) 係。馴化的本質是基因發生變化,明確這一問題對日後依據基因做設計育種是十分有益的。”董揚說。
通過基因組方法,團隊證明了釀酒葡萄和鮮食葡萄在不同區域同時起源,並且起源初期遺傳(chuan) 背景就具有重大的差異,解決(jue) 了學術界對鮮食葡萄和釀酒葡萄起源長達數百年的爭(zheng) 議。此外,團隊還構建了栽培葡萄遺傳(chuan) 資源高精度親(qin) 緣關(guan) 係譜係圖,並發現了大量的葡萄人工馴化形狀控製基因,繪製了葡萄起源和人工馴化、改良的全景圖,這些研究成果將為(wei) 葡萄功能基因組學研究和育種提供重要參考。
我國是世界鮮食葡萄的重要產(chan) 區,雲(yun) 南是我國重要的早熟鮮食葡萄產(chan) 區,但葡萄產(chan) 業(ye) 發展卻因“種業(ye) ”問題受製於(yu) 人。研究團隊成員朱怡凡博士說:“團隊已經挖掘到大量人工馴化基因和改良基因,這對研究葡萄農(nong) 藝性狀十分重要。後續將通過完成基因組學研究、設計葡萄育種芯片,實現輔助育種,努力培育出更多優(you) 良葡萄品種,助力我國葡萄產(chan) 業(ye) 發展。”
中國工程院院士朱有勇表示,該研究成果為(wei) 解決(jue) 葡萄育種領域的難點、痛點問題提供了強有力的科技支撐。希望團隊以葡萄種質資源和品種創新突破為(wei) 基礎,立足雲(yun) 南豐(feng) 富的生物資源,圍繞限製我國農(nong) 藝種業(ye) 的“卡脖子”難題,深入開展創新攻關(guan) ,為(wei) 農(nong) 業(ye) 現代化發展貢獻智慧和力量。
董揚表示:“未來,團隊將繼續做好葡萄功能基因組學研究和葡萄創新產(chan) 品開發,設計培育出更好的葡萄品種,造福百姓生活。”
《光明日報》( 2023年03月07日 14版)
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