近日,中国农科院专家通过高质量基因组数据分析证实,约1400万年前,同样是茄科的“类马铃薯”和番茄开始分化,约500万年后,类马铃薯和番茄又自然杂交,逐渐形成了带有薯块的马铃薯,类马铃薯是父本、番茄是母本。
#终于知道为啥吃薯条要蘸番茄酱#引起网友热议。
问 题
为何马铃薯与番茄会是“一家人”?
AI 答
马铃薯是最重要的薯类作物,原产于南美洲,因其“营养价值高、适应能力强”,而被传播到世界各地,为全球13亿人提供主食。
从形态学上看,类马铃薯组一度被认为是马铃薯的直接祖先,是“不结薯的马铃薯”。而分子系统发育学研究却发现,番茄组与马铃薯组的遗传距离更近。于是,三者的亲缘关系成了一个未解之谜。
近年来,研究团队通过对101份马铃薯基因组及349份重测序数据的分析,证实马铃薯是番茄与类马铃薯的“混血儿”,二者遗传贡献比例约为4:6。
研究显示,类马铃薯和番茄约在1400万年前开始分化,在分化约500万年后,类马铃薯和番茄发生杂交形成了最早带有薯块的马铃薯植株。这场“基因联姻”不仅造就了马铃薯这一物种,还催生了马铃薯的新器官薯块。按照质体基因组的亲缘关系,番茄为母本,类马铃薯为父本。
马铃薯独特的器官——薯块的形成来源于马铃薯亲本等位基因的重新组合和交互调控。比如,控制薯块形成的“主开关”基因SP6A来自番茄组;而调控地下茎(薯块形成部位)生长的关键基因IT1继承自类马铃薯。此外,两个薯块功能相关基因DRN和CLF,分别来源于番茄组和类马铃薯组,缺少任一基因,都会影响薯块的正常发育。
薯块给马铃薯带来了诸多生存优势,它不仅能够储存水分和淀粉,帮助马铃薯度过干旱、寒冷季节,还赋予了马铃薯无需种子或授粉即可繁殖的能力,通过薯块上的芽直接萌发新植株。
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