


马铃薯,作为全球重要的主粮作物,早已是人类餐桌上的常客,但它的身世却一直笼罩着一层神秘的面纱。这种看似寻常的植
物究竟是如何诞生的?7 月 31 日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中
心)黄三文团队联合中外科研人员,在国际期刊《细胞》上发表的一篇论文,首次揭开了马铃薯的杂交起源 —— 一场发生在
900 万年前,番茄组和类马铃薯组植物之间的基因 “联姻”,这一发现为马铃薯的遗传育种提供了全新的理论视角。
身世之谜:谁是马铃薯的祖先?
中国科学院院士黄三文介绍,从植物分类学的角度来看,栽培马铃薯所在的马铃薯组植物,与番茄组、类马铃薯组植物都属于
姊妹类群。不过,从外观形态上看,马铃薯和类马铃薯更为相似,二者的区别在于类马铃薯的地下茎没有膨大的薯块。因此,
学界一度认为,类马铃薯是马铃薯的直接祖先,堪称 “不结薯的马铃薯”。然而,科学研究往往会带来意想不到的发现。利用
分子进化分析,科学家们发现番茄和马铃薯的亲缘关系实际上更近一些 —— 只是番茄的外观与马铃薯差异更大,它既没有地
下茎,也没有薯块。这一发现让马铃薯的祖先问题变得更加扑朔迷离:马铃薯、番茄、类马铃薯三者究竟是什么关系?谁才是
马铃薯真正的祖先?为了揭开这一谜底,研究团队展开了深入研究。他们对来自栽培马铃薯及其 56 个野生种的基因数据进行
了详细分析,相当于给所有马铃薯个体做了一次 “DNA 亲子鉴定”。研究结果令人惊讶:所有马铃薯个体都包含来自类马铃
薯和番茄的基因遗传,而且番茄与类马铃薯的遗传贡献比例约为 4:6。基于这一发现,研究人员推测,马铃薯可能是类马铃薯
和番茄杂交诞生的 “混血儿”。为了验证这一猜想,研究人员进一步评估了三者的分化时间。结果显示,类马铃薯和番茄大
约在 1400 万年前开始分化,在分化约 500 万年后,二者发生了杂交,并于约 900 万年前形成了最早带有薯块的马铃薯植株。
自此,马铃薯的身世之谜水落石出 —— 它确实是类马铃薯和番茄杂交产生的物种。按照亲缘关系划分,番茄为母本,类马铃
薯为父本。
基因 “联姻”:赋予马铃薯独特优势
在揭开马铃薯起源之谜后,研究人员并未停下探索的脚步,而是进一步找到了马铃薯长出薯块的原因。研究表明,番茄和类马铃
薯两个家族的祖先杂交后,基因发生了重新组合,意外地创造出了 “薯块” 这个独特的植物器官。不仅如此,这种基因的 “联
姻” 还丰富了马铃薯组植物内物种的遗传丰富性,大大增强了它对环境的适应性。更重要的是,这次杂交赋予了马铃薯无需种子
或授粉的繁殖能力,即通过薯块上的芽就能直接生长成新植株。这一巨大优势加速了马铃薯物种在全球的广泛传播和快速分化,
使得马铃薯能够在不同的气候和土壤条件下生长繁衍,成为如今全球不可或缺的主粮作物之一。此次关于马铃薯杂交起源的研究
成果,不仅为我们了解这一重要作物的进化历程提供了关键线索,更为未来的马铃薯遗传育种工作开辟了新的思路和方向。相信
随着研究的不断深入,我们将能更好地利用马铃薯的遗传资源,培育出更多优质、高产、抗逆性强的新品种,为全球粮食安全贡
献力量。
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