农业与自然资源学院bob体育下载iosbob体育合法吗园艺系

由密歇根州立大学和加州大学戴维斯分校的科学家领导的bob体育登录一个国际研究团队，利用基因组学的力量揭示了栽培草莓的进化起源，并破译BOB体育了这种令人垂涎的水果的遗传密码。遗传密码通过精确定位每条染色体上的基因和其他特征赋予科学家权力——这是一张带有物理地址的遗传路线图，类似于地图上的GPS坐标。

到目前为止，人们对栽培草莓的进化起源知之甚少(Fragaria x ananassa)．然而，包括人类在内的大多数物种都是二倍体，有两个基因组副本(生物体的遗传物质)——来自父母双方的一个副本。草莓是一个八倍体，有八个完整的基因组副本，由多个不同的亲本物种贡献。

在《自然遗传学》杂志上发表的一项新研究中，bob体育登录研究人员现在揭示了草莓是如何变成八倍体的，以及决定重要水果品质特征的基因。研究人员发bob体育登录现的是一段复杂的进化史，它在很久以前就开始于世界的两端。

对栽培草莓基因组的测序和分析，揭示了关于其起源和性状的大量新信息，是由密歇根州立大学(MSU) AgBioResearch、加州大学戴维斯分校(UC Davis)、美国农业部、加州草莓委员会和国家科学基金会支持的一个国际团队的产品。BOB体育bob体育合法吗bob体育登录Patrick Edger (MSU)和史蒂文·克纳普(加州大学戴维斯分校)担任这篇题为“八倍体草莓基因组的起源和进化”的手稿的共同通讯作者。

埃杰说:“对基因组的分析第一次使我们能够确定二倍体物种的所有四个现存亲属，这些物种通过顺序杂交创造了八倍体草莓。”“这是一段跨越全球的丰富历史，最终形成了今天许多人都在享用的水果。”

这四种二倍体物种原产于欧洲、亚洲和北美，但野生八倍体几乎只分布在美洲。论文中提出的结果表明，在北美发生八倍体事件之前，在亚洲形成了一系列中间多倍体、四倍体(四个副本)和六倍体(六个副本)，包括加拿大和美国特有的六倍体和二倍体物种。这使得草莓相对独特，成为非洲大陆仅有的三种高价值水果作物之一。

育种者大约在300年前开始繁殖这些八倍体。从那时起，它们在世界各地被用于进一步促进品种发展。然而，埃杰假设，与其他几个多倍体一样，每个二倍体亲本物种所贡献的性状的不平衡表达，即亚基因组优势，也可能出现在八倍体草莓中。他是对的。

埃杰说:“我们发现，八倍体中的一种亚基因组(亲本种)在很大程度上控制着果实质量和抗病特性。”“了解这一点，以及确定控制各种目标性状的基因，将有助于指导和加速这种重要水果作物的未来育种工作。”

这项研究提供的基因组发现将推进性状选择过程，为这种重要的全球作物带来更精确的育种方法。基因组将使以前无法想象的草莓研究成为可能，并将成为解决育种和遗传学难题的催化剂。

“没有基因组，我们是在盲目飞行，”纳普说。“我记得我第一次看到组装基因组的可视化，它从复杂的DNA分子(1700亿个核苷酸)变成了由8.3亿个碱基对组成的有组织、有序的字符串。那是一个特殊的时刻，改变了我们在草莓的一切。”

纳普说，从历史上看，科学家们研究草莓复杂的生物现象倾向于关注二倍体亲属，因为八倍体的复杂性，尽管一旦有了良好的路线图，对八倍体的遗传分析实际上是简单的。

“我们一直在努力将基础研究界的重点转移到具有商业意义的八倍体上，”纳普说。bob体育登录“野生八倍体祖先与栽培草莓一起，为生物和农业研究提供了自然遗传多样性的源泉。”bob体育登录

传统育种在草莓上非常成功，产生了优秀的现代品种，成为扩大全球生产的催化剂。与其他作物一样，仍然存在许多挑战，需要育种者不断重新设计栽培品种，并从野生物种和其他外来来源引入基因，以迎接新的挑战。基因组是在草莓育种和品种开发中应用预测、基因组信息方法的重要载体。

对美国来说，改良的品种可能会给已经蓬勃发展的行业带来福音。美国是全球草莓产量最高的国家，草莓产量约占全球总产量的三分之一。2016年，该国产量超过150万吨。