《藤蔓上的进化-拉丁美洲番茄驯化史》

时间:2020-01-12 18:20 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

《藤蔓上的进化-拉丁美洲番茄驯化史》

普通栽培番茄(茄);or (SLL)是世界上种植最广泛的蔬菜作物之一,从大型农场到传家宝种植的品种。

2012年,驯化的亨氏1706番茄(SLL)成为第一个完成全基因组测序的番茄,以更好地了解世界上价值最高的蔬菜作物。

从那时起,来自世界各地的科学家们不断加深我们对番茄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,野生的红实子鸡(SP)是在南美洲驯化产生的,后来通过对世界各地的SLL进行改良,在中美洲产生了SLL。

现在,一项由美国国家科学基金会资助的新研究,发表在《分子生物学与进化》的高级获取版上,揭示并证实了南美西红柿的历史,从曾经的蓝莓大小到今天的大水果。

研究作者说:“番茄驯化历史通常被描述为一个“两步”的过程,从蓝莓大小的SP到一般樱桃大小的SLC,再到世界各地食用的大果普通番茄(SLL)。”

特别是,作者试图阐明第一次古代分裂SP和SLC之间的进化史,以及随后SLC的进化,其作为番茄驯化的中间群体的地位在历史上一直备受争议。

他们在分析中发现的所有迹象表明,在厄瓜多尔出现的中间种群(SLC)远远早于人类驯化,然后随着时间的推移向北扩散,这表明人类对SLC的使用要晚得多。

“我们重建了一个假定的番茄群体驯化历史,特别关注以SLC为代表的尚未开发的中间阶段。我们发现SLC起源于厄瓜多尔,可能是一个超过78个KYA的野生物种,可能是一个分隔更多沿海SP种群和内陆新兴SLC的地理事件,”作者说。

在这项研究中,科研团队对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,代表了南美原生范围内的SP,南美和中美洲原生范围内的SLC,以及来自中美洲的SLL landrace,这些在之前都没有得到充分的代表。通过比对SLL参考基因组序列,共鉴定出23,797,503个单核苷酸多态性(SNPs)。他们还进行了广泛的表型分析,以确定与野生番茄最不同的性状。

”很明显,常见栽培番茄登记入册(SLL)经历了彻底的改变相比,野生番茄(SP)表型,平均厚法的成果,更多的小室,干重较低,低水平的β-胡萝卜素、可溶性固体,柠檬酸,和更高水平的苹果酸,”作者说。

进一步细节惊人的番茄历史可以收集发生在最初的古代分裂的SLC SP。作者发现尽管SLC组织在南美包含许多似乎符合人类驯化的特性,这些特性时失去了SLC传播北中美洲。有趣的是,这些“野生的”北方SLC群是现代番茄的近亲。

“尽管SLC遗传与驯化一致的特征特征在南美持续存在,但值得注意的是,这些特征在SLC种群向北传播时减少了。”南美北部、中美洲和墨西哥的SLC群体平均果实较小,小室较少,果皮较薄,与南美SLC群体相比,-胡萝卜素和柠檬酸含量较高。

作者估计,SLC向北迁移的时间框架考虑了人类的影响,但驯化类性状减少的原因尚不清楚。墨西哥的SLC是最有可能的SLL祖先,作者指出,驯化性状的重新选择可能已经发生。

“因此,普通栽培番茄的起源,SLL,在墨西哥大约7个KYA,可能需要从SLC种群中重新选择驯化性状(或重新驯化),其表型比之前认为的更像野生。”

除了估计不同番茄群体出现的时间外,基因组调查还确定了许多已知的或新的可能的候选基因,这些基因对番茄的物理性状的变化负责。

作者说:“根据我们严格的扫描过滤标准,我们发现扫描与我们的全基因组关联研究结果有关,或称GWAS峰,包括干重、蝗虫数量、可溶性固形物和柠檬酸。”

这些包括Lin5曾被卷入番茄驯化,糖含量的变化和苹果酸,这是与一个插入或删除事件相关的上游Solyc06g072840,编码一个氢peroxide-induced蛋白质1,在番茄果实和种子基因高表达的一部分co-expression网络参与三羧酸循环和柠檬酸生产。

在他们的分析中还有其他的意外。与其他群体相比,SLC的起源似乎涉及更多的推定选择性扫描(133)(北方SLC的起源:54和91,而SLL的起源:55)。这表明,与驯化番茄进化史上的其他主要事件相比,SLC的起源涉及到更多性状或更多潜在基因性状的选择。

科学家们现在从重建拉丁美洲栽培番茄的驯化历史中学到的东西,可以帮助今天的番茄种植者识别出有益基因,重新引入现代番茄品种,以改善其农业和消费者所需的性状。

当前位置:主页 > 生物学知识 >

声明:本文杏鑫娱乐整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/shengwu/505.html

围观: 次 | 责任编辑:杏鑫

延伸阅读

SEO关键字



回到顶部