據(jù)外媒報道，葡萄酒和食用葡萄的存在要?dú)w功于一種罕見的基因交換，在過去的600萬年里，這種情況在自然界只發(fā)生過兩次。自從8000年前葡萄被栽培以來，育種一直是一場賭博。當(dāng)今天的種植者培育新品種時--試圖培育出味道更好、更抗病的葡萄--育種者需要兩到四年的時間來了解他們是否擁有“完美之花”的遺傳成分。

大部分葡萄藤都是雌雄同株的。這些雌雄同株的品種通常會產(chǎn)生更大和更好味道的漿果簇，它們是研究人員用于額外的雜交育種的品種。

現(xiàn)在，康奈爾大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)與加州大學(xué)戴維斯分校合作，確定了決定葡萄花性別的DNA標(biāo)記。在這個過程中，他們還準(zhǔn)確地指出了“完美之花”的遺傳起源。他們的論文《多重獨(dú)立重組導(dǎo)致葡萄花的雌雄同株》于4月13日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。

論文通訊作者、位于康奈爾農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院的美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局(USDA-ARS)葡萄遺傳組的研究遺傳學(xué)家Jason Londo說：“這是葡萄花性別有多個獨(dú)立來源的第一個基因組證據(jù)。”Londo也是農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)學(xué)院下屬的綜合植物科學(xué)學(xué)院(SIPS)的園藝學(xué)兼職副教授。

“這項(xiàng)研究對育種和生產(chǎn)很重要，因?yàn)槲覀冊O(shè)計的遺傳標(biāo)記可以告訴你每棵葡萄樹到底有什么花的性別特征，"Londo說，"所以育種者可以選擇只保留他們未來想要的組合。”

今天，大多數(shù)栽培的葡萄樹是雌雄同株的，而葡萄屬的所有野生成員只有雄花或雌花。由于育種者試圖將野生物種的抗病基因納入新的育種品系，篩選花的性別的幼苗的能力已變得越來越重要。由于葡萄的性別不能僅從種子中確定，育種者花費(fèi)了大量的時間和資源來培育葡萄樹，但在幾年后得知它們是單性品種后就將其拋棄。

在這項(xiàng)研究中，研究小組檢查了數(shù)百個野生和培育葡萄樹基因組的DNA序列，以確定雄性、雌性和雌雄同株物種的獨(dú)特性別決定區(qū)域。他們將現(xiàn)有的雌雄同株的DNA追溯到兩個獨(dú)立的重組事件，發(fā)生在600萬到8000年前的某個地方。

Londo推測，古代的葡萄種植者偶然發(fā)現(xiàn)了這些高產(chǎn)的葡萄樹，并為自己的需要收集種子或插條--將雌雄同株的花朵特征凍結(jié)在今天使用的培育葡萄樹上。

許多釀酒葡萄可以追溯到第一次或第二次事件的基因庫中。諸如嘉本納弗朗、赤霞珠、梅鹿輒和湯普森無核葡萄等栽培品種都來自第一個基因庫。皮諾家族、長相思和佳美則源自第二基因庫。

霞多麗和雷司令的獨(dú)特之處在于，它們攜帶了來自這兩個事件的基因。Londo說，這表明古代的葡萄栽培者在兩個基因庫之間進(jìn)行了葡萄雜交，從而創(chuàng)造了一些今天最重要的栽培品種。記錄識別雄性、雌性和完美花型的遺傳標(biāo)記，最終將有助于加快栽培品種的開發(fā)，降低育種計劃的成本。

“確定的葡萄DNA標(biāo)記越多，育種者就越能推動葡萄酒和葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，”研究共同作者、SIPS的園藝和植物育種及遺傳學(xué)部門的教授Bruce Reisch說。“現(xiàn)代遺傳測序技術(shù)和多機(jī)構(gòu)研究合作是為種植者提供更好的葡萄的關(guān)鍵。”

關(guān)鍵詞： 葡萄 遺傳學(xué) DNA 完美之花