捲心萵苣、橡葉萵苣、長葉萵苣和我們現在吃的所有其他萵苣,都是 6000 年前在高加索地區改良的野生植物的後代,因此可以從種子中收穫植物油。 在古希臘和羅馬人進一步培育植物並將它們用作葉菜之後,隨著時間的推移,生菜也最終出現在我們的盤子上。 瓦赫寧根大學與中國華大基因研究院對445種生菜進行了DNA分析,詳細描述了生菜的特殊歷史。 他們的研究將於今天發表在權威期刊《自然遺傳學》上,為更快、更有效地培育更具彈性的糧食作物打開了大門。
試著想像一下由 2500 種不同類型的生菜組成的集合:大約 1500 種世界上某個地方的農民曾經種植過的品種,以及大約 1000 種來自路邊和自然保護區的野生生菜植物。 然後試著想像從所有這些類型的生菜中收集的 DNA 並用於確定我們盤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區被改良栽培。 這些最初的生菜只適合收穫種子提取油,古希臘和羅馬人進一步培育了這些植物(當時它們的葉子上還有刺)用作葉菜。 DNA 講述的故事還在繼續,直到美國人需要野生品種的特性才能將柔軟、光滑的黃油生菜變成堅硬、起皺的捲心萵苣。
世界各地不同種類的生菜
通過歐洲的緩慢遷移
荷蘭遺傳資源中心 (CGN) 是荷蘭基因庫,是瓦赫寧根大學與研究中心 (WUR) 的一部分,管理著 2500 種生菜。 這是世界上最大、最完整、記錄最完整的生菜系列。
與中國華大基因合作,正在確定所有 2500 種類型的 DNA 順序,包括分析遺傳變異以及這些變異之間的異同。 前 445 種生菜的研究結果已在 Nature Genetics 上發表,介紹了該作物的起源和育種歷史。
似乎可以獲得大量信息。 事實證明,現代栽培生菜品種大多類似於它們來自高加索的野生前身 Lactuca serriola,而且第一批栽培生菜一定是為了種子和油而種植的。 生菜通過羅馬帝國在整個歐洲的緩慢遷移,以及從種子作物到葉作物的過渡,也可以重建。
捲心萵苣與“古老”的黃油萵苣
該研究還能夠確定較新的捲心萵苣與野生 Lactuca virosa 遺傳物質中的“古老”油菜生菜不同的點,長期以來,人們一直根據這些生菜品種的譜係數據懷疑這一事實。
對栽培生菜的 DNA 信息和性狀之間關係的分析表明,對生產和消費所需的性狀進行了嚴格的選擇,“馴化性狀”如沒有刺和刺,導致生菜的多樣性減少。這些性狀的基因所在的 DNA 區域。 似乎還可以通過所謂的全基因組關聯研究 (GWAS) 分析 DNA 變異與性狀之間的關係來確定 DNA 中幾個基因的位置。
豐富遺傳物質育種的關鍵
根據該出版物的兩位瓦赫寧根合著者 Rob van Treuren 和 Theo van Hintum 的說法,該研究精美地展示了可以從基因庫集合中的 DNA 信息中收集多少信息。 它還表明,在氣候變化和全球人口不斷增長的時期,保存和保護生物多樣性和遺傳資源對於可持續糧食供應的重要性。
“在我們的收藏品和其他收藏品中確定材料的 DNA 順序,使科學能夠追踪迄今為止隱藏在數千個品種和野生生菜和其他作物種群中的特徵。 通過這樣做,我們獲得了巨大寶箱的鑰匙。 例如,假設研究表明某些基因對於抵抗干旱或某種疾病很重要。 然後,您將能夠在 DNA 數據中搜索具有看起來非常相似的基因的遺傳資源,並且使用這些資源,您可以比以前更快、更有效地培育植物。 這簡直是革命性的。”
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瓦赫寧根大學與研究
www.wur.nl