基因測(cè)序揭示了棗椰樹的秘密和歷史
棗椰樹在中東地區(qū)提供了數(shù)千年的食物,樹蔭和建筑材料。但與其他主要作物不同,對(duì)這種經(jīng)濟(jì)上重要的植物的性狀或進(jìn)化知之甚少。
現(xiàn)在,一個(gè)科學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)了基因突變導(dǎo)致含糖日期果實(shí)的紅色或黃色,并將棗椰樹與它們的遠(yuǎn)親表親油棕相連,相隔6千萬(wàn)年的進(jìn)化。
“顏色變異基因......已被繪制在油棕中,因此我們使用候選基因方法,通過(guò)在棗椰樹中繪制其直系同源物。這告訴我們,兩種物種的顏色特征是平行演變的,“紐約大學(xué)阿布扎比分校的遺傳學(xué)家哈立德·哈祖里說(shuō)。
這一發(fā)現(xiàn)是正在進(jìn)行的100個(gè)日期的一部分!紐約大學(xué)基因測(cè)序項(xiàng)目。由于在阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó),伊拉克,敘利亞,突尼斯,卡塔爾,巴基斯坦和美國(guó)的研究人員進(jìn)行了為期三年的合作,NYUAD的團(tuán)隊(duì)分析了來(lái)自中東12個(gè)國(guó)家的62種棗椰樹的基因組序列。 ,北非和南亞。
他們的工作發(fā)表在Nature Communications上,提供了第一個(gè)關(guān)于棗椰樹的分子變異的綜合目錄,并確定了超過(guò)七百萬(wàn)個(gè)基因突變。除了果實(shí)顏色外,該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了可能對(duì)果實(shí)品質(zhì),成熟和抗病性有重要意義的基因。
“我們希望這些基因組技術(shù)中的一些能夠讓人們想到如何在日冕中加速育種過(guò)程,這對(duì)未來(lái)有用,”紐約大學(xué)基因組學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)中心聯(lián)合主任Michael Purugganan說(shuō)。誰(shuí)領(lǐng)導(dǎo)了100個(gè)約會(huì)!項(xiàng)目。
收益更高
卡塔爾威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的Joel Malek解釋說(shuō),遺傳信息可用于識(shí)別能夠應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)的日期變種,例如氣溫升高,供水減少和鹽度增加,同時(shí)不會(huì)影響水果的甜度。“我們需要基因設(shè)施,以便能夠回答這些問(wèn)題。62個(gè)基因組還不夠 - 我們希望擴(kuò)大到250個(gè)。但這是一個(gè)很好的開始。“
該團(tuán)隊(duì)還對(duì)如何利用遺傳學(xué)來(lái)對(duì)抗病蟲害感興趣,例如真菌枯萎病,Bayoud病,它可以消滅整個(gè)種植園。
“鑒定與抗病性,果實(shí)品質(zhì),開花時(shí)間和糖代謝相關(guān)的途徑中的突變對(duì)于物種的未來(lái)育種至關(guān)重要,”法國(guó)研究開發(fā)研究所的獨(dú)立遺傳研究員Frederique Aberlenc說(shuō)。
阿聯(lián)酋哈利法基因工程和生物技術(shù)中心的遺傳學(xué)家Ajay Kumar Garg同意該研究為該地區(qū)提供了寶貴的見解。“與果實(shí)性狀或非生物脅迫耐受性相關(guān)的新基因的發(fā)現(xiàn)將有助于創(chuàng)造出能夠滿足中東現(xiàn)代栽培需求的設(shè)計(jì)師棗椰樹品種。”
該研究還揭示了棗椰樹的歷史,其起源仍然模糊不清。尚未發(fā)現(xiàn)任何野生祖先,阿拉伯海灣和北非部分地區(qū)都喜歡自己的果樹。
中東和北非棗椰樹之間的遺傳差異顯示了兩種不同的樹種。對(duì)此有兩種可能的解釋:在不同時(shí)間分別進(jìn)行馴化,或者在中東首次種植棗樹,然后傳播到北非,然后與北非的野生動(dòng)物進(jìn)行交叉。
Aberlenc說(shuō),這項(xiàng)分析證實(shí)了之前的研究表明存在兩種棗椰樹種群。在西方與東方棕櫚樹之間的研究中揭示的較高的遺傳多樣性證實(shí)了兩個(gè)馴化事件的假設(shè)。
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