揭示马铃薯生命体验的奥秘(技术观察)
作者:bet356亚洲版本体育 发布时间:2025-08-22 09:06
杂交事件促进马铃薯的发展和演变。本文中的所有照片均由中国农业科学院农业遗传学研究所提供 在餐桌上,土豆似乎只是一种常见的成分。但是,在科学家看来,土豆的来源是一个涵盖十个百万年的故事。最近,深圳农业基因组学研究所,中国农业科学院已宣布,杂种起源,开发土豆和马铃薯群的招募。 研究发现,马铃薯群来自番茄群之间的古杂种事件,以及900万年前的马铃薯,混合动力产生了新的器官(马铃薯立方体)。这项研究是“ Yoshu Project”中的另一个评论素成功,它为土豆的遗传诞生提供了新的理论前景。 将问题与马铃薯育种分开 “ POTATOE是全球13亿人的主食之一,也是无性繁殖的重要收获。自我兼容,经常在繁殖过程中陷入问题:遗传检查很复杂且难以分解繁殖新型。 早在先前的研究中,该小组就培养了第一代高杂种马铃薯含量线和混合线“ Yoshu No. 1”,这在一定程度上是撤下的。但是,他们发现还有另一个尚未解决的谜团确实阻碍了面部 - 马铃薯起源的种类。 长期以来,人们普遍认为,现代的耕种土豆源自南美或智利的安第斯山脉的野生土豆,这些野生物种那是被杀死的,如今形成类型的杂种。但是“谁是野土豆的祖先?”尚未得到答复。形态学的提示曾经相信科学家,看起来像土豆的“像土豆”是其直接祖先。然而,分子进化得出了违反直觉的结论:马铃薯和西红柿之间的关系更加紧密。 研究小组决定重新评估马铃薯群体(文化和野生蛋黄酱),番茄群和像土豆一样的团体之间的进化关系。他们系统地回顾了来自101个马铃薯组,15个番茄基团,9个马铃薯组和其他19种其他茄科的高质量基因组数据。这些基因组数据中的大多数已经可用,这项研究重复使用数据。 答案出现在进化基因组学与分子生物学的交集中:900万年前,番茄群和像土豆类的土豆一样的古老杂种。根据质体基因组的运动学,西红柿是母亲,父亲是父亲。这是整个属的“基因婚姻”,它在进化史上成为了罕见的果实 - 新的“马铃薯立方体”器官。 “土豆块”带来安全专业人员 基于此,研究团队进一步监测了马铃薯立方体产生的基因的起源。 “马铃薯立方体的IT1身份来自类似马铃薯的群体,制作土豆所需的SP6A所需的信号因子的转移来自番茄基团。”研究小组和第一篇论文集的张Zhyyy解释说:“我们还发现了两个以前没有注意到的基因与基因组-DRN和CLF中的马铃薯立方有关。 研究小组甚至发现,土豆团队的遗传成分中约有24%随机固定了不同父母的等位基因,表明制作父母马赛克的“马赛克”模式。也就是说,不同的个体携带来自不同父母的遗传信息交往,例如由不同颜色的小陶瓷瓷砖组成的马赛克绘画,导致表型不均匀。 这种遗传马赛克的结合的结果令人惊奇 - 令人惊讶:它极大地改善了儿童的差异 - 在许多环境中具有灵活性。从生态上讲,这意味着新的马铃薯人口可以迅速占据新的生态壁ches,并在逐渐与父母产生生殖分离时表现出过高的优势和灵活性。 土豆块的形成也为土豆带来了地下优势。马铃薯方块不仅可以储存水分和淀粉,帮助马铃薯在干旱和寒冷的时期内生存,而且还可以提供无需种子或授粉的土豆来繁殖的能力,并通过马铃薯块中的树干种植新植物。 从考古化石到未来骨头 为了打破900万年前的故事,科学家使用了一种称为“分子钟”的技术。它的原理类似于基因“进化沙漏”的时间:DNA以相对稳定的速率积累突变,并通过比较不同物种之间的DNA差异并培养它们化石年龄数据,可以计算它们。大约5200万年前,该团队选择了索拉纳科家族的化石,因为校准点最终确认了土豆冲击的节点时间。 但是,该团队不满意留在“揭示过去”。他们已经用一个新的想法将未来的繁殖想法翻译了这一发现。 目前,土豆的种植,运输和存储价格昂贵,并且容易受到害虫和疾病的影响。团队的目的是将马铃薯从无性繁殖的块茎转变为繁殖种子2仅每英亩种子的农作物。这不仅降低了植入成本,而且还大大降低了疾病传播的风险。 “由于西红柿是自我发明的有性繁殖作物,因此几乎没有有害突变。”黄·桑文(Huang Sanwen)说,这项研究提供了一个大胆的想法:西红柿是合成生物学的“底盘”,介绍了土豆碎片开发所需的基本色谱,并让地下西红柿生长。这意味着将来可能会出现一种新的“种子型土豆”,这不仅继承了繁殖西红柿的优势,而且还要维持土豆的可食用量。 对于研究人员而言,挑战仍在继续。他们需要在基因组选择过程中消除更有害的突变,以确保新马铃薯的稳定性和产量。 黄·桑文(Huang Sanwen)总结道:“在进化的历史上,令人震惊的是基因流的'桥梁事件',但这项研究告诉我们,这也可能是物种变化的主要驱动力。” 该研究获得了中国国家自然科学基金会,基础知识和广东省的职责,它利用了主要研究项目,中国农业学院和其他项目的主要研究项目,科学和技术创新项目的支持。研究首次宣布马铃薯起源于番茄和类似马铃薯的物种之间的古老混合事件,并导致了新的马铃薯器官的产生,这有助于辐射喷发,以看到马铃薯物种的对比。
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