央廣網(wǎng)北京3月10日消息 據(jù)中央廣播電視總臺(tái)中國(guó)之聲《新聞超鏈接》報(bào)道,葡萄是世界上廣泛種植的經(jīng)濟(jì)作物之一,如今在水果市場(chǎng)當(dāng)中,我們可以看到各種品種、形狀、顏色的葡萄,主打的就是一個(gè)香甜可口,這些都是被人類改造馴化過(guò)后的葡萄。
近日,由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)董揚(yáng)教授團(tuán)隊(duì)牽頭,聯(lián)合17國(guó)78位科學(xué)家發(fā)表的研究成果《葡萄演化中的雙重馴化和性狀起源》,作為國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》的封面文章發(fā)表。研究論證了栽培葡萄馴化中心為兩個(gè),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。
葡萄是什么時(shí)候開(kāi)始被人類馴化的?是先有鮮食葡萄,還是先有釀酒葡萄?人工馴化主要關(guān)注葡萄的哪些性狀?
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葡萄是什么時(shí)候被馴化的?
自然演化是進(jìn)化生物學(xué)的概念,而“馴化”則作為人工選擇的概念與之相對(duì)。簡(jiǎn)而言之,馴化就是將野生物種變成家養(yǎng)物種,在人工培育的條件下滿足人類的需求。此前,科研人員通過(guò)對(duì)格魯吉亞出土陶罐中的葡萄酒殘留物推斷,人類至少在8000年前就開(kāi)始釀造葡萄酒,但對(duì)于人類馴化葡萄的具體時(shí)間仍舊未知。
盡管馴化與自然演化都會(huì)帶來(lái)物種基因的突變,但馴化引起的突變相比之下更為快速與顯著,這些快速變化的基因被稱為人工馴化的基因,能夠通過(guò)技術(shù)手段檢測(cè)到。在此次研究當(dāng)中,云南農(nóng)業(yè)大學(xué)董揚(yáng)教授團(tuán)隊(duì)就通過(guò)基因組的證據(jù)進(jìn)行溯源,尋找到葡萄基因中殘留的馴化痕跡,推斷出葡萄馴化的時(shí)間大約在距今11000年前。這意味著人類剛進(jìn)入新石器時(shí)代不久,葡萄就從野生變成了栽培,其關(guān)鍵形態(tài)和特征也隨之發(fā)生了變化。
別爭(zhēng)了!雙起源中心
學(xué)術(shù)界對(duì)于鮮食葡萄和釀酒葡萄的起源存在長(zhǎng)達(dá)數(shù)百年的爭(zhēng)議。董揚(yáng)教授表示,鮮食葡萄和釀酒葡萄是葡萄中兩種差異顯著的類群,鮮食葡萄皮薄肉多,種子小,甚至無(wú)籽。而釀酒葡萄由于需要大量風(fēng)味物質(zhì),皮厚種子大,糖分及其他酸味物質(zhì)含量高。由于釀酒葡萄的諸多特征與野生葡萄更為接近,因此有人認(rèn)為先有釀酒葡萄后有鮮食葡萄。而在以往的研究當(dāng)中,由于研究樣本不足,也認(rèn)為葡萄是一個(gè)單起源物種。
在此次研究中,董揚(yáng)教授團(tuán)隊(duì)匯集全球20多個(gè)國(guó)家約5000份樣本,證明葡萄馴化的起源中心有兩個(gè),分別在西亞地區(qū)和高加索地區(qū),兩地相隔1000多公里。這表明鮮食葡萄和釀酒葡萄在不同區(qū)域同時(shí)起源,是同一時(shí)間發(fā)生的相互獨(dú)立的人工馴化,并且起源初期的遺傳背景就具有重大的差異。這次的結(jié)果糾正了此前的單起源中心理論,是葡萄研究的重要里程碑式結(jié)果。
水果也能被設(shè)計(jì)?
大家是否發(fā)現(xiàn),進(jìn)口的葡萄果實(shí)緊湊堅(jiān)硬,即使成熟也不容易腐爛。而買回家的獼猴桃,放很久后也不壞,只是變皺?事實(shí)上,這些優(yōu)良的性狀都是人工馴化過(guò)程中改良基因的結(jié)果。董揚(yáng)教授表示,科學(xué)家對(duì)品種選育有著非常精細(xì)的規(guī)劃。在享受這些品種時(shí),大多數(shù)人只關(guān)注顏色、形態(tài)和價(jià)格,其實(shí)背后蘊(yùn)含著非常多的科研設(shè)計(jì)思路。
類似排列組合搭積木,將優(yōu)良基因整合在一起的方式被稱為設(shè)計(jì)育種。葡萄馴化的早期,設(shè)計(jì)育種的重點(diǎn)自然是產(chǎn)量,隨著人類需求越來(lái)越多樣化,更多的性狀受到了關(guān)注,如抗病性、形態(tài)、顏色、香氣等。不同的性狀帶來(lái)不同的新品種,也讓葡萄的經(jīng)濟(jì)效益越來(lái)越好。
對(duì)葡萄馴化起源的研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。即便今天很多的產(chǎn)品都是工業(yè)化生產(chǎn),但依然擺脫不了自然資源的限制,只有了解了人類最早如何利用自然資源,才能夠讓自然資源更加有序地為人類服務(wù)。此次研究解析的葡萄品種數(shù)據(jù),也為科學(xué)家進(jìn)行設(shè)計(jì)育種提供了極大幫助,董揚(yáng)教授表示:“期待我們的國(guó)產(chǎn)葡萄未來(lái)可以在更多的商品類型當(dāng)中大放異彩。”
監(jiān)制:郭靜
記者:富賾 陳鴻燕 張芷旖
編輯:羅江 彭毓姬
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