央广网北京3月10日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,葡萄是世界上广泛种植的经济作物之一,如今在水果市场当中,我们可以看到各种品种、形状、颜色的葡萄,主打的就是一个香甜可口,这些都是被人类改造驯化过后的葡萄。

近日,由云南农业大学董扬教授团队牵头,联合17国78位科学家发表的研究成果《葡萄演化中的双重驯化和性状起源》,作为国际学术期刊《科学》的封面文章发表。研究论证了栽培葡萄驯化中心为两个,即双起源中心模式,纠正了此前的单起源中心理论,是葡萄研究的重要里程碑。

葡萄是什么时候开始被人类驯化的?是先有鲜食葡萄,还是先有酿酒葡萄?人工驯化主要关注葡萄的哪些性状?


(资料图片)

葡萄是什么时候被驯化的?

自然演化是进化生物学的概念,而“驯化”则作为人工选择的概念与之相对。简而言之,驯化就是将野生物种变成家养物种,在人工培育的条件下满足人类的需求。此前,科研人员通过对格鲁吉亚出土陶罐中的葡萄酒残留物推断,人类至少在8000年前就开始酿造葡萄酒,但对于人类驯化葡萄的具体时间仍旧未知。

尽管驯化与自然演化都会带来物种基因的突变,但驯化引起的突变相比之下更为快速与显著,这些快速变化的基因被称为人工驯化的基因,能够通过技术手段检测到。在此次研究当中,云南农业大学董扬教授团队就通过基因组的证据进行溯源,寻找到葡萄基因中残留的驯化痕迹,推断出葡萄驯化的时间大约在距今11000年前。这意味着人类刚进入新石器时代不久,葡萄就从野生变成了栽培,其关键形态和特征也随之发生了变化。

别争了!双起源中心

学术界对于鲜食葡萄和酿酒葡萄的起源存在长达数百年的争议。董扬教授表示,鲜食葡萄和酿酒葡萄是葡萄中两种差异显著的类群,鲜食葡萄皮薄肉多,种子小,甚至无籽。而酿酒葡萄由于需要大量风味物质,皮厚种子大,糖分及其他酸味物质含量高。由于酿酒葡萄的诸多特征与野生葡萄更为接近,因此有人认为先有酿酒葡萄后有鲜食葡萄。而在以往的研究当中,由于研究样本不足,也认为葡萄是一个单起源物种。

在此次研究中,董扬教授团队汇集全球20多个国家约5000份样本,证明葡萄驯化的起源中心有两个,分别在西亚地区和高加索地区,两地相隔1000多公里。这表明鲜食葡萄和酿酒葡萄在不同区域同时起源,是同一时间发生的相互独立的人工驯化,并且起源初期的遗传背景就具有重大的差异。这次的结果纠正了此前的单起源中心理论,是葡萄研究的重要里程碑式结果。

水果也能被设计?

大家是否发现,进口的葡萄果实紧凑坚硬,即使成熟也不容易腐烂。而买回家的猕猴桃,放很久后也不坏,只是变皱?事实上,这些优良的性状都是人工驯化过程中改良基因的结果。董扬教授表示,科学家对品种选育有着非常精细的规划。在享受这些品种时,大多数人只关注颜色、形态和价格,其实背后蕴含着非常多的科研设计思路。

类似排列组合搭积木,将优良基因整合在一起的方式被称为设计育种。葡萄驯化的早期,设计育种的重点自然是产量,随着人类需求越来越多样化,更多的性状受到了关注,如抗病性、形态、颜色、香气等。不同的性状带来不同的新品种,也让葡萄的经济效益越来越好。

对葡萄驯化起源的研究有着重要的现实意义。即便今天很多的产品都是工业化生产,但依然摆脱不了自然资源的限制,只有了解了人类最早如何利用自然资源,才能够让自然资源更加有序地为人类服务。此次研究解析的葡萄品种数据,也为科学家进行设计育种提供了极大帮助,董扬教授表示:“期待我们的国产葡萄未来可以在更多的商品类型当中大放异彩。”

监制:郭静

记者:富赜 陈鸿燕 张芷旖

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