纽约——利用基因组测序和重测序,来自云南农业大学、中国科学院和其他地方的一个团队解开了葡萄藤历史的新谜团。葡萄这种植物的驯化可以追溯到西亚和高加索地区同时发生的事件。
“所有旧模型的基础都是假设只有一次驯化事件,”论文的共同资深作者、共同通讯作者、云南农业大学研究员陈伟在电子邮件中解释道.“根据这一假设,当人们选择不同的葡萄进行分析时,他们在驯化地点上得出了不同的结论。”
相比之下,该团队对栽培葡萄亚种的基因组研究诉酿酒用葡萄ssp。酿酒用葡萄(被称为诉酿酒用葡萄)和野生祖先亚种诉酿酒用葡萄ssp。结果表明(诉的抗旱性)强调了在西亚和高加索地区几乎同时发生的两个驯化事件,同时细化了这些驯化事件的时间框架。的结果出现在科学周四。
“我们系统的基因组调查诉的抗旱性而且诉酿酒用葡萄《入选报告》描绘了一幅明确的葡萄藤进化史,与世界气候变化和人类迁徙史上的关键事件相呼应。”
在把一个野生葡萄祖先亚种的染色体水平参考基因组葡萄的抗旱性,研究人员分析了3500多种葡萄品种的基因组组装以及新的和可用的重测序数据,其中包括1022种诉的抗旱性和2503年诉酿酒用葡萄登记入册.
陈说:“这个数据集不仅包括覆盖主要栖息地的野生葡萄,还包括来自主要葡萄栽培地区的古老而独特的栽培葡萄。”
基于在序列中发现的数百万个snp和小的插入或删除变体,研究小组发现了近500种不同的葡萄基因型,以及四种地理上不同的基因型诉的抗旱性遗传簇和六个诉酿酒用葡萄它们大致沿着从西亚延伸到欧洲的梯度分布。
与此同时,研究人员引入了地质和考古线索,将葡萄的进化史追溯到更新世时期,当时他们推测,人类在某种程度上依赖于这种植物,而没有系统地种植它们。
作者特别指出,“从更新世晚期开始,现代人类很有可能广泛使用葡萄藤作为能源,但恶劣的气候不适合农业。”
根据人口瓶颈模式和其他数据,该团队估计诉酿酒用葡萄驯化发生在大约6900到11000年前的高加索和西亚,在那里诉酿酒用葡萄最初分别用于葡萄酒生产和食用葡萄。
这些数据共同支持了一个双重起源诉酿酒用葡萄并拒绝单一主要驯化中心的人口理论,”作者报告说,并指出,估计大约1.1万年前的人口分化时间表明“驯化事件在农业出现前后同时发生。”
研究小组报告说,从那里,这些植物——尤其是那些与西亚或近东驯化有关的植物——随着人类的迁徙和贸易迁移到世界其他地方,继续多样化,偶尔还会进一步混合诉的抗旱性一路走来。
该研究还提供了一个机会来考虑与葡萄感兴趣的特征相对应的遗传因素,从浆果的皮肤颜色到特定“麝香”香气和味道的产生,将后者的特征与5号染色体和18号染色体上的snp联系起来。
更广泛地说,该团队预计其他研究人员“可以使用这个数据集来识别潜在的理想性状的遗传变异,提高葡萄品质,并帮助分子育种项目,”陈说,并指出序列收集“将有助于整个领域为气候变化对我们的基本葡萄的挑战做好准备”。
从相关的角度来看文章在科学英国华威大学(University of Warwick)的罗宾·阿拉比(Robin Allaby)表示,葡萄基因组收集“将在未来一段时间内提供对葡萄进化细节的深入了解。”
即便如此,Allaby指出,目前的研究“并没有涉及到基因组结构变异的影响”,并认为“下一步将是将这些数据整合到结构景观中”。