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)作為世界上廣泛種植的經(jīng)濟作物之一,葡萄究竟是何時、何地被如何馴化的?云南農(nóng)業(yè)大學董揚教授團隊牽頭聯(lián)合17國78位科學家,發(fā)起葡萄全球遺傳資源分析計劃,聚焦葡萄起源、馴化、傳播等重要科學問題,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(shù)據(jù)體系。相關研究成果《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(fā)表。該論文被《科學》選為當期封面論文?!犊茖W》同期還刊發(fā)了題為《葡萄的兩次馴化》的評論文章,對該研究進行介紹并給予高度評價。
該研究成果通過集合近5000份全球葡萄遺傳資源,構建2448份核心葡萄遺傳資源基因組信息,揭示了栽培葡萄馴化中心為兩個,即雙起源中心模式,糾正了此前的單起源中心理論,是葡萄研究的重要里程碑結果。
該團隊論證了栽培葡萄的起源時間大約在距今1.1萬年前,遠早于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,為作物起源馴化研究、葡萄栽培考古學研究提供了重要線索?!捌咸哑鹪囱芯渴紫冉鉀Q了非常經(jīng)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、地點及親緣關系。馴化的本質(zhì)是基因發(fā)生變化,明確這一問題對日后依據(jù)基因做設計育種是十分有益的?!倍瓝P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(qū)域同時起源,并且起源初期遺傳背景就具有重大的差異,解決了學術界對鮮食葡萄和釀酒葡萄起源長達數(shù)百年的爭議。此外,團隊還構建了栽培葡萄遺傳資源高精度親緣關系譜系圖,并發(fā)現(xiàn)了大量的葡萄人工馴化形狀控制基因,繪制了葡萄起源和人工馴化、改良的全景圖,這些研究成果將為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(chǎn)區(qū),云南是我國重要的早熟鮮食葡萄產(chǎn)區(qū),但葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻因“種業(yè)”問題受制于人。研究團隊成員朱怡凡博士說:“團隊已經(jīng)挖掘到大量人工馴化基因和改良基因,這對研究葡萄農(nóng)藝性狀十分重要。后續(xù)將通過完成基因組學研究、設計葡萄育種芯片,實現(xiàn)輔助育種,努力培育出更多優(yōu)良葡萄品種,助力我國葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!?/p>
中國工程院院士朱有勇表示,該研究成果為解決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(zhì)資源和品種創(chuàng)新突破為基礎,立足云南豐富的生物資源,圍繞限制我國農(nóng)藝種業(yè)的“卡脖子”難題,深入開展創(chuàng)新攻關,為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展貢獻智慧和力量。
董揚表示:“未來,團隊將繼續(xù)做好葡萄功能基因組學研究和葡萄創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā),設計培育出更好的葡萄品種,造福百姓生活?!?/p>
《光明日報》( 2023年03月07日 14版)
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