卷心莴苣、栎叶莴苣、长叶莴苣和我们现在吃的所有其他莴苣,都是从 6000 年前在高加索地区改良的野生植物的后代,以便可以从种子中收获植物油。 在古希腊和罗马人进一步培育这些植物以将它们用作多叶蔬菜之后,随着时间的推移,莴苣也最终出现在我们的盘子里。 瓦赫宁根大学与中国华大基因对 445 种莴苣进行 DNA 分析,详细描述了莴苣的特殊历史。 他们的研究将于今天发表在权威期刊《自然遗传学》上,并为更快、更有效地培育更具弹性的粮食作物打开大门。
试着想象一下 2500 种不同类型的莴苣的集合:大约 1500 种由世界各地农民种植的品种,以及来自路边和自然保护区的大约 1000 株野生莴苣。 然后尝试想象从所有这些类型的生菜中收集的 DNA 并用于确定我们盘子上的生菜是如何形成的。 6000 年前,第一批野生植物在高加索地区被改良种植。 这些最初的莴苣只适合收割种子提油,而古希腊和罗马人进一步培育了这些植物(当时它们的叶子上还有刺)用作叶菜。 DNA 所讲述的故事还在继续,直到美国人需要野生品种的特性才能将柔软、光滑的黄油生菜变成坚硬、起皱的卷心莴苣。
世界各地不同类型的生菜
通过欧洲缓慢迁移
荷兰遗传资源中心 (CGN) 是荷兰基因库,也是瓦赫宁根大学与研究中心 (WUR) 的一部分,管理着这 2500 种生菜类型的集合。 这是世界上最大、最完整、记录最完整的生菜收藏。
与中国华大基因合作,正在确定所有 2500 种类型的 DNA 顺序,包括对遗传变异的分析以及这些变异之间的异同。 前 445 种莴苣的结果导致在 Nature Genetics 上发表了一篇关于该作物起源和育种历史的文章。
似乎可以获得大量信息。 事实证明,现代栽培莴苣品种与来自高加索地区的野生莴苣前身 Lactuca serriola 很相似,而且第一批栽培莴苣一定是用来播种和榨油的。 生菜通过罗马帝国在整个欧洲缓慢迁移,以及从种子作物到叶作物的过渡,也可以重建。
卷心莴苣与“古老”的奶油生菜
该研究还能够确定在野生莴苣的遗传物质中较新的卷心莴苣与“古老的”毛莴苣分歧的点,根据这些莴苣品种的系谱数据长期以来一直怀疑这一事实。
对栽培生菜DNA信息与性状关系的分析表明,对生产和消费所需的性状进行了严格的选择,即没有刺和刺等“驯化性状”,导致植物多样性降低。这些特征的基因所在的 DNA 区域。 似乎还可以通过所谓的全基因组关联研究 (GWAS) 分析 DNA 变异与性状之间的关系来确定 DNA 中几个基因的位置。
丰富育种遗传材料的关键
根据该出版物的两位瓦赫宁根共同作者 Rob van Treuren 和 Theo van Hintum 的说法,该研究完美地展示了可以从基因库集合中的 DNA 信息中收集到多少信息。 它还表明,在气候变化和全球人口不断增长的时期,生物多样性和遗传资源的保存和保护对于可持续粮食供应的重要性。
“在我们的收藏品和其他收藏品中确定材料的 DNA 顺序,使科学能够追踪迄今为止隐藏在数千个品种和生菜和其他作物的野生种群中的特征。 这样一来,我们就获得了一个巨大宝箱的钥匙。 例如,假设研究表明某些基因对于抵抗干旱或某种疾病很重要。 然后,您将能够在 DNA 数据中搜索具有非常相似基因的遗传资源,并且使用这些资源,您可以比以前更快、更有效地培育植物。 这简直就是革命性的。”
欲了解更多信息,请访问:
瓦赫宁根大学与研究
www.wur.nl