看完这些新发现,嘴里的生菜突然变香了呢
咱们来做个小测验:
答案
??点击下方空白处获得答案
以上全都是
答案有没有出乎你的意料?有小伙伴表示我读书少你不要骗我,前两个没啥说的,第3个分明是莴笋,第4个不是油麦菜吗?其实,莴笋和油麦菜都是栽培生菜(Lactucasativa)的变种;撞脸包菜的5号选手,大名结球生菜,是叶用生菜的一个栽培类型;6号是生菜沙拉,一般由3-5种不同的生菜品种组合成团,因为食用简单、低热量、高纤维,广受城市白领青睐。它们看着千差万别,其实都是一家人。
下面请听第2题:
猜猜看,在全球的叶菜中,生菜的江湖地位排第几?
A.前3名
C.10名之外
B.4-10名
??点击空白处查看答案
A
答案解析:生菜的全球产量在年为万吨,仅次于圆白菜和菠菜;目前每年在3千万吨以上。
没想到吧,常被小觑的生菜,居然是全球三甲!而且,它不光国际地位“显赫”,国内亦然——我国的生菜(包括莴苣和油麦菜)产量,足足占到了全球的一半以上!是时候来重新认识一下这位隐藏的“大佬”啦:生菜是菊科莴苣属蔬菜作物,营养丰富,富含维生素A、维生素K及B族维生素,烹饪简单、味道可口,是我国城乡居民“菜篮子”中的重要一员。
按作物类型,生菜可分为叶用、油用和茎用。其中叶用生菜生长周期快、产业链成熟,全球各地广泛种植;油用生菜规模较小,仅在埃及种植;茎用生菜就是我国市面上常见的莴苣,主要在东亚国家种植和食用。
生菜其实并非天生软萌可口,而是经过了漫长的栽培驯化。它的野生近缘种——野莴苣,浑身长刺(中脉和茎干被刺,防御野生动物取食)、种子成熟后会散落(野生植物的必备本领),但这些性状在栽培生菜中统统都不见了。它们是怎么消失的,又是何时丢掉的呢?这就要追溯生菜的起源啦。关于生菜的起源地,有很多说法:有人说是地中海地区,因为很多古老的生菜品种都来自地中海沿岸;有人说是中东地区,因为最为多样的野莴苣来自这个地区;还有人说是埃及,因为法老古墓的雕刻上发现了长得像生菜的东东(下图中的“羽毛扇”)。埃及古墓雕刻上的疑似生菜(来源:GeneticResourcesandCropEvolution44:–,.)
但这些说法都是推测,好在我们处于基因组时代,先进的测序技术和群体基因组学为解决这些问题提供了契机。为了解答这类科学问题,深圳华大生命科学研究院、深圳国家基因库在四年前启动了生菜重测序计划,与荷兰遗传资源中心合作,对该中心保有的多份生菜及野生育种材料展开种质数字化。项目团队对一期的份重测序数据进行了分析,4月12日,研究成果以“Whole-genomeresequencingofLactucaaccessionsrevealsthedomesticationhistoryofcultivatedlettuce”为题发表在国际知名期刊NatureGenetics上。生菜的驯化起源问题,正是这篇文章解答的重点。NatureGenetics网站截图
发现1:
所有栽培生菜源自同一次独立驯化事件
我们都知道,先进的栽培作物都是先人从野生植物中驯化而来的,而生菜的近缘野生种就是野莴苣。通过对序列变异进行系统进化分析,研究团队发现,所有生菜样品聚为一支(图中绿色部分),并且与野莴苣(L.serriola)有着最近的共同祖先,这说明所有的栽培生菜都源自一次独立的驯化事件。
栽培生菜(图中绿色所示)与野生近缘种的群体分析
发现2:
栽培生菜可能起源于高加索地区、两河流域
研究团队对群体结构进行解析,将野莴苣分为六个具有不同群体特征的地理居群,而栽培生菜与高加索地区、两河流域的野莴苣居群具有最近的遗传距离。由此推断,栽培生菜极有可能起源于上述地区。通过有效群体大小分析发现,距今1万年前栽培生菜和野莴苣均经历了种群收缩,可能由环境剧烈变化所致。而从公元前年开始,栽培生菜的有效群体大小出现了更为剧烈的下降,暗示着生菜正在经历人工驯化。在被人类驯化之后,生菜先传播到古埃及并逐渐演变为如今的油用生菜。在古罗马时代传到南欧地区,与当地的野莴苣杂交之后,开始作为叶用生菜种植食用。图:本研究提出的生菜驯化历史。栽培生菜最早自高加索地区、两河流域的野莴苣(图中红色方框)驯化而来,接着传入古埃及并培育出油用生菜,之后传入南欧地区才出现最古老的叶用生菜——直立生菜,因为在古罗马地区广泛种植,又称罗马生菜。
发现3:
确定三大驯化性状的染色体定位
栽培生菜有很多所谓的“驯化综合症(domesticationsyndrome)”,如叶片全缘、缺少叶刺、无法散种等。本研究通过全基因组关联分析,对重要的驯化和农艺性状相关基因进行了精细定位,将以上三个驯化性状的相关基因座位,分别定位于生菜基因组的第3、5和6号染色体上。
对散种基因所在区域的变异位点进行系统进化分析,发现栽培生菜与高加索的野莴苣居群在进化树上最近,揭示了散种的丢失可能是发生在生菜驯化早期的事件。对全缘叶关联区域进行系统进化分析,发现栽培生菜与南欧的野莴苣居群聚为一支,表明全缘叶这一性状可能来自南欧地区的野莴苣。生菜基因组中受人工选择区域与重要驯化性状关联区域重叠
本研究全面揭示了栽培生菜的完整驯化进程,并对生菜的种质资源结构、重要农艺性状和抗病基因来源进行了探索研究,为生菜育种提供了丰富的数字化资源。项目由深圳华大生命科学研究院农业基因组学国家重点实验室团队主导完成,深圳华大生命科学研究院魏桐博士、刘新疆和荷兰遗传资源中心RobvanTreuren教授为共同第一作者,农业基因组学国家重点实验室刘欢、刘心和荷兰遗传资源中心RobvanTreuren教授为共同通讯作者。此外,华中农业大学匡汉晖教授团队、深圳国家基因库数字化平台和动植物资源活体库、深圳市仙湖植物园等多家单位共同参与完成。国家基因库以其全球领先的基因组数据产出中心——数字化平台(??了解详情),支撑了该项目重测序任务的执行,产出共计22Tb数据;原始数据及相关分析结果已上传至组学数据共享及应用平台——国家基因库生命大数据平台(CNGBdb),面向全球科研人员公开。长按识别 |