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伊萨卡，纽约——葡萄酒和食用葡萄的存在得益于一种非常罕见的基因交换，在过去的600万年里，这种情况在自然界只发生过两次。自从8000年前葡萄被驯化以来，育种一直是一场赌博。 当今天的种植者培育新品种——试图生产出口感更好、抗病能力更强的葡萄时，种植者需要2到4年的时间来了解他们是否拥有完美花朵的遗传成分。 雌性结实，但产生不育花粉。雄性有花粉的雄蕊，但没有果实。然而，完美的花朵同时携带两性基因，可以自花授粉。这些雌雄同体的品种通常会产生更大、口感更好的浆果簇，研究人员利用它们进行额外的杂交育种。 现在，康奈尔大学的科学家们已经与加州大学戴维斯分校合作，鉴定了决定葡萄花性别的DNA标记。在这个过程中，他们还确定了完美花朵的基因起源。他们的论文“多重独立重组导致葡萄树雌雄同体”，发表在4月13日的《美国国家科学院院刊》上。 该论文的通讯作者、美国农业部农业研究服务局（USDA-ARS）葡萄遗传学部门的研究遗传学家杰森·隆多（Jason Londo）说：“这是第一个证明葡萄花性别具有多个独立起源的基因组证据。”。Londo还是农业和生命科学学院综合植物科学学院（SIPS）园艺学的兼职副教授。 “这项研究对育种和生产很重要，因为我们设计了遗传标记来告诉你每个葡萄树的确切花性特征，”Londo说，“这样育种家就可以选择只保留他们未来想要的组合。” 今天，大多数栽培葡萄是雌雄同体的，而所有葡萄属的野生成员只有雄花或雌花。随着育种家试图将野生物种的抗病基因整合到新的育种系中，筛选苗木花性的能力变得越来越重要。由于葡萄的性别不能单凭种子来决定，育种人员花了大量的时间和资源来培育葡萄，结果在得知它们是单性品种后，几年后就把它们丢弃了。 在这项研究中，研究小组检测了数百个野生和驯化葡萄基因组的DNA序列，以确定雄性、雌性和雌雄同体物种的独特性别决定区域。他们将现存的两性DNA追溯到两个独立的重组事件，发生在600万到8000年前的某处。 Londo的理论是，古代的葡萄栽培者偶然发现了这些高产的葡萄藤，并为他们自己的需要收集了种子或插条——冻结了今天使用的驯化葡萄藤的雌雄同体花特性。 许多酿酒葡萄可以追溯到第一个或第二个事件基因库。赤霞珠、赤霞珠、梅洛和汤普森等品种都来自第一个基因库。皮诺家族、长相思和黑葡萄酒起源于第二个基因库。 霞多丽和雷司令的独特之处在于，它们携带着来自这两个事件的基因。隆多说，这表明古代葡萄栽培学家在两个基因库之间杂交葡萄，创造了一些今天最重要的品种。 记录用于识别雄性、雌性和完美花型的遗传标记，最终将有助于加快品种发展和降低育种计划的成本。 “葡萄DNA标记鉴定得越多，育种家就越能推动葡萄酒和葡萄产业的发展，”布鲁斯·赖斯说，他是SIPS园艺和植物育种及遗传学部门的共同作者和教授现代基因测序技术和多机构研究合作是向种植者提供更好葡萄的关键。” https://www./content/118/15/e2023548118  文章原创，转载请注明来源。 温馨提示： 为方便PaperRSS粉丝们科研、就业等话题交流。我们根据10多个专业方向（植物、医学、药学、人工智能、化学、物理、财经管理、体育等），特建立了30个国内外博士交流群。群成员来源欧美、日韩、新加坡、清华北大、中科院等全球名校。 |
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