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研究揭秘拉丁美洲番茄驯化史

来源:中国科学报 / 唐一尘 2020-01-14 20:02

 

近期,一项由美国国家科学基金会资助的新研究,揭示并证实了南美西红柿的进化历史,相关论文发表于《分子生物学与进化》。

普通栽培番茄是世界上种植最广泛的蔬菜作物之一。2012年,驯化的亨氏1706番茄成为第一个完成全基因组测序的番茄,使人们更好地了解这种世界上价值极高的蔬菜作物。从那时起,科学家就不断加深对番茄12条染色体的进化变异的理解。

现代西红柿的起源可以追溯到南美洲。之前的研究已经提出,驯化的野生醋栗番茄在南美洲产生了圣女果。

研究人员表示,番茄驯化历史通常被描述为一个“两步”过程,从蓝莓大小的栽培番茄近缘物种(SP)到一般樱桃大小的小果型番茄(SLC),再到各地食用的普通大果型栽培番茄(SLL)。

研究人员发现,在厄瓜多尔出现的中间种群SLC远远早于人类驯化的番茄,然后随着时间的推移向北扩散。

研究人员还对SLL、SLC和SP番茄进行了全基因组测序和群体基因组学分析,以重建番茄的驯化历史。总的来说,该团队为166个样本生成了新的全基因组序列,代表了南美范围内的SP、南美和中美洲的SLC,以及来自中美洲的SLL。通过比对SLL参考基因组序列,共鉴定出23797503个单核苷酸多态性。他们还进行了广泛的表型分析,以确定现代栽培番茄与野生番茄最不同的性状。

“很明显,SLL经历了彻底的改变,而SP干重较低,有更多的小室、低水平的β—胡萝卜素和更高水平的苹果酸等。”作者说。

此外,研究人员还从SLC和SP最初的分离中得到更多令人惊讶的细节。例如,尽管南美洲的SLC群体包含许多与人类驯化品种一致的特征,但当SLC向北传播到中美洲时,这些特征就消失了。有趣的是,这些野生的北方SLC群是现代番茄的近亲。

研究人员表示,该研究可以帮助番茄种植者识别出有益基因,重新引入现代番茄品种,以改善农业和消费者所需的性状。(生物谷Bioon.com)

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