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震惊了吗？马铃薯是由番茄进化来的

an Tan 教授（未参与本研究）说，科学家们几十年来一直在努力破解马铃薯的起源，很大原因是它的基因复杂混乱。研究人员难以理清野生状态下100多个马铃薯物种之间的关系，甚至连这些物种到底有多少都无法达成共识。而当他们试图将马铃薯放进它更大的家族——茄科（包括番茄、茄子、辣椒和Etuberosum）中时，得到的线索也各不相同。有些证据似乎表明马铃薯是番茄的衍生物，基因组中有大片序列高度相似，两者也相似到可以嫁接成能同时结出两种果实的植物。但马铃薯的其他部分基因组看起来又更像Etuberosum，开出的花和地下茎都比番茄更像马铃薯。 “我们很长时间都无法解开这种矛盾。”中国农业科学院生物学家张志阳说，他是这项研究的第一作者之一。为了破解马铃薯之谜，张志阳和同事汇集了120多种马铃薯、番茄和Etuberosum相关物种的基因组，试图重建它们的故事。例如，所有共同基因的一个解释可能是：马铃薯谱系最初从番茄谱系中分化出来，之后又与Etuberosum发生了杂交。如果是这样，古老的马铃薯物种的基因组应该更像番茄，而现代马铃薯物种应该携带更多Etuberosum的基因信息。但研究人员发现，所有已测序的马铃薯基因组中，番茄与Etuberosum的基因比例几乎一致。这表明一种以前从未被马铃薯研究者真正考虑过的可能性，加拿大政府农业部植物遗传学家 Helen Tai说，整个马铃薯谱系都源于一次古老的融合事件——番茄和Etuberosum杂交产生的后代繁衍至今，以各种形式延续了下来。这种成功的关键似乎正是杂交体获得了块茎生成功能，而它的两个亲本都无法做到，因为各自缺少关键基因。只有马铃薯前身获得了正确的组合：Etuberosum的地下茎为块茎提供了结构框架，番茄的基因则打开了块茎在地下茎中形成的开关。许多杂交体难以进行有性繁殖，但马铃薯的祖先无需如此：它的块茎（也就是马铃薯）使其可以无性繁殖（今天仍然可以通过种薯来克隆繁殖）。不过在过去的八九百万年里，这些植物也获得了有性繁殖的能力，这一转变仍是科学家正在研究的课题。古代番茄和Etuberosum分别原产于南美洲西部不同区域。但马铃薯前身能适应更寒冷、更高海拔、更干燥的环境，使它得以扩散到北方的亚利桑那州，以及南方的阿根廷、乌拉圭和巴西部分沿海地区。 “块茎的好处就是可以让你在艰难环境下生存得更好。”佐治亚大学植物基因组学专家布埃尔（未参与该研究）说。自然界中的杂交仍然往往是失败的——“后代要么不育，要么无法存活，要么适应性很差，或者基因混乱”，哈佛大学进化生物学家霍普金斯（未参与该研究）说。但通过基因重组产生新组合的强大力量，这种冒险的跨种配对有时也带来了巨大的回报。比如，东非慈鲷之间的杂交，似乎引发了与视觉相关基因的爆发性多样化，帮助它们适应不同水深和浑浊度。某些青蛙被观察到会跨种寻偶，以提高后代在干旱时期的存活率。人类祖先也与丹尼索瓦人和尼安德特人混血，从而获得了适应新环境的特质。如今，农民常常将不同作物杂交，以提高产量或增强抗旱抗病能力。不过马铃薯的突破仍属例外。这个古老杂交体不是简单地融合亲本的特性，而是走出了一条全新的进化之路。尽管马铃薯的原始祖先早已消失，但理解它的起源，或许仍能让我们在餐桌上继续吃到炸薯条和土豆饼。栽培马铃薯易患病，且因其四倍体基因组（马铃薯的细胞中，每种染色体有四套拷贝，而不是像人类那样只有两套，一套来自父亲、一套来自母亲。这在生物学上叫做，而人类是二倍体），使得育种和基因改造难度大。一些科学家正在研究二倍体马铃薯以应对这些问题。但华中农业大学生物学家丁一教授（本研究第一作者之一）表示，过去也可能为实现可持续马铃薯提供了另一条路径。也许，有朝一日，借助Etuberosum的部分基因，科学家们真的能让番茄长出可食用的地下块茎。来源：加美财经

加美财经昨天00:00

夏洁论金：黄金下周一开盘行情涨跌走势预测及操作建议

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夏洁论金 1评论08-02 18:22

中铁大桥局等申请基于有限元实时计算桥梁施工全局监控专利保障桥梁安全全面监管

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金融界08-02 18:07

夏洁论金：黄金技术面呈现吞没式上涨，下周走势分析及建议

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夏洁论金08-02 13:08

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王启蒙现货黄金08-02 10:23

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金融界08-02 08:17

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曾金策08-02 07:02

常州品鹭小电科技有限公司成立，注册资本300万人民币

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金融界08-02 05:37

黄金下周最新行情分析及黄金原油独家交易操作策略建议

王启蒙现货黄金08-01 23:45

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曾金策08-01 23:42

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