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瓜不是一开始就那么好吃的,要“驯”

来源:科技日报2019-11-28 09:46

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  一直以来,甜瓜因其甘甜多汁,深受人们喜爱。但是很少有人知道,原始的野生甜瓜味道却是又酸又苦。那么,是什么促使它们演化成如今的甜美口味?

  近日,《自然—遗传学》以两篇长文形式在线发表了两项瓜类作物基因组研究成果。两项研究分别构建了西瓜和甜瓜的全基因组变异图谱,揭示了两种水果的驯化历史及果实品质的遗传分子机制。

  只听说过动物可以驯化,难道水果也可以驯化?驯化和转基因、杂交、嫁接有什么区别?驯化之前的水果到底什么样……带着这些问题,科技日报记者采访了两篇论文的通讯作者——中国农科院农业基因组研究所研究员黄三文。

  植物的驯化是个漫长的过程

  驯化是人们在生产生活实践当中出现的一种文明进步行为,是将野生的动物和植物的自然繁殖过程变为人工控制下的过程。因此不光是动物,植物也可以驯化。

  “驯化是一个相对的概念,通常是相对于野生而言。驯化以后的水果是指那些经过长期的人工定向选择,改变其遗传性状以适应新环境或获得更宜于人类采食性状的水果。”黄三文说。

  此次甜瓜研究团队分析了千余份甜瓜种质资源的基因组变异,鉴定了560余万个单核苷酸多态性(SNP)后发现,甜瓜至少经历过3次独立的驯化事件,两次发生在印度,一次发生在非洲。薄皮甜瓜和厚皮甜瓜亚种分别从印度不同的野生群体驯化而来。

  “野生甜瓜生长势和结果能力特别强,果实大小是驯化甜瓜的1/200—1/500,具有苦味和酸味、无甜味。”黄三文说。

  通过对自然变异的选择、积累,人类将所需要的农艺性状一代代的固定下来,就把甜瓜变成了我们现在看到的样子。

  比如,野生甜瓜果实本来很小,人们为了获得更高的产量,会有意识地选择果实较大的进行留种繁殖,长期的这种有意选择,就产生了当前我们看到的果实大小是野生甜瓜大小几百倍的驯化类型。“此外,在甜瓜的驯化过程中人类还让其失去了苦味和酸味,进一步获得了甜味,从而得到了我们现在餐桌上甜瓜果实的模样和味道。”黄三文说。

  与转基因、嫁接并不相同

  那么我们常听说的转基因、杂交、嫁接和驯化有什么关系或者区别吗?

  黄三文解释说,这几者的区别是:驯化是一个漫长的过程,人类需要对植物进行长期选择,并且在这一过程中人类没有直接去改变植物的遗传物质,只是通过对植物自然随机突变的一代代选择和积累,达到定向改变植物表型的目的。“杂交是植物驯化的一个有效手段,驯化则是杂交技术应用的结果。尤其是在育种技术出现之后,杂交大大加速了植物驯化的速度。通过杂交,人类可以将不同材料的优异性状进行聚合,还可利用植物的杂种优势获得超亲表型。”黄三文说,而转基因技术则是人类为了改变某个特异性状将外源的特异基因进行导入,从而快速地改变植物特定性状。

  他指出,驯化可以通过对随机突变定向选择,积累变异,并且能够稳定遗传。嫁接是植物人工繁殖的方法之一,不改变植物的遗传物质。只能在当代聚合砧木和接穗的优良性状,不能遗传给下一代。

  那么,是不是所有水果都可以被驯化呢?黄三文说:“只有那些果实对人类而言有食用价值的才会被驯化。尽管经过人们的不断驯化,当前的水果无论是产量还是品质都有很大改善,然而在对性状进行改良的同时,也会导致抗病、抗逆等优异性状的退化,因此驯化是一个长期、持续、无止境的过程。”

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