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基因组设计育种
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马铃薯和番茄竟然是近亲
人民日报· 2025-09-23 08:52
当你掰开一个热气腾腾的蒸土豆,或者将炸得金黄酥脆的薯条蘸着番茄酱送入口中时,有没有想过,马 铃薯到底是从哪儿来的? 马铃薯的身世比想象中复杂得多,曾是困扰科学界许久的"悬案"。不久前,国际学术期刊《细胞》上的 一篇论文揭开了谜底:我们今天吃的马铃薯,并非来自某个单一的古老祖先,而是一场发生在千万年 前"跨界联姻"的意外结晶。 故事要从八九百万年前的南美洲安第斯山脉讲起。彼时,那里还没有人类的足迹,只有剧烈的地质运动 和野蛮生长的植物。主角之一是番茄的某个古老祖先,我们暂且称它为"茄小姐";另一位主角则是类马 铃薯植物,样貌酷似马铃薯,但就是不长块茎,我们叫它"薯先生"。 中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队分析了128份高质量的基因组数据,结果显示,今天 马铃薯的基因组,堪称"混血奇迹":其中约40%的基因来自番茄祖先"茄小姐",而另外60%则来自类马 铃薯植物"薯先生"。这次杂交不仅创造了一个新物种,还催生出一个全新的器官——块茎。 块茎的起源一直是个谜。研究团队发现控制块茎形成的关键基因来自"双亲":例如,"主开关"基因 SP6A源自番茄,而调控匍匐茎生长的IT1基因则来自类马铃薯植物。这些基因通 ...
马铃薯和番茄竟然是近亲(唠“科”)
人民日报· 2025-09-21 22:41
当你掰开一个热气腾腾的蒸土豆,或者将炸得金黄酥脆的薯条蘸着番茄酱送入口中时,有没有想过,马 铃薯到底是从哪儿来的? 研究推测,杂交发生时正值安第斯山脉快速抬升期,环境剧变,拥有块茎这一"超级外挂"的初代马铃 薯,成为当时的赢家。块茎不仅能储存大量养分以备不时之需,还能通过芽眼进行无性繁殖,无需费力 开花授粉、等待种子成熟。这赋予它无与伦比的环境适应能力,从温带草原到高寒山区,迅速抢占了广 阔的生态位,最终一路逆袭。 解开古老的起源之谜,是为了更好地走向未来。如今,这一基础研究正转化为育种实践中的创新动力。 黄三文团队发起的"优薯计划",目的就是通过基因组设计育种,从依赖块茎的无性繁殖,改造为使用种 子的有性繁殖,这将极大降低种植成本和病害风险。此次研究还提出了一条新的育种路径:利用番茄作 为遗传底盘,导入块茎形成关键基因,培育出地下结土豆、地上长番茄的新型作物,通过基因工程我们 将有望实现真正意义上的"一株双收"。 当然,从理想到现实还有一段路要走。块茎的形成是极其复杂的系统工程,受到光照、温度、激素等多 种因素的精细调控。科学家们还需要挖掘更多的调控因子,才能真正实现马铃薯育种的精准设计。 (作者为中国农业 ...