点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:总“蒜”明白了:科学家研究揭示大蒜种群进化历史
首页> 光明科普云> 科普中国智惠农民> 农科前沿 > 正文

总“蒜”明白了:科学家研究揭示大蒜种群进化历史

来源:光明网-科普中国2022-09-19 17:40

总“蒜”明白了:科学家研究揭示大蒜种群进化历史  

  9月7日,中国农业科学院麻类研究所联合国内外8家科研单位通过开展大蒜种质资源重测序及群体分析,系统揭示了大蒜种群进化历史,发现中国主栽的四六瓣蒜和多瓣蒜是独立驯化的两个大蒜组群。相关成果发表在《基因组生物学(Genome Biology)》上。

  大蒜是我国重要的蔬菜作物,年播种面积达1000万亩以上。大蒜在世界各国广泛种植,有着数千年的种植历史。一般认为,大蒜起源于中亚、西亚或地中海区域,但有关其确切的起源中心,目前仍然未知。此外,对于大蒜的野生祖先种也颇具争论,有关大蒜的进化起源当前知之甚少。构建物种全基因组变异图谱,对于分析其基因组演化特征、解密物种进化起源历史具有重要意义。科研团队曾于2020年破译了大蒜栽培种二水早的基因组,组装了第一个具有染色体水平的大蒜基因组,这为鉴定大蒜的全基因组变异奠定了基础。尽管如此,大蒜全基因组变异图谱至今仍未构建,限制了大蒜进化历史的解析。

总“蒜”明白了:科学家研究揭示大蒜种群进化历史

大蒜田间种植情况(山东金乡)

  研究人员从国内外共收集了300余份大蒜种质资源,对其中230份大蒜资源开展基因分型测序(GBS)和群体结构分析,发现大蒜种质主要存在四个类群,其中位于中国的主栽的四六瓣蒜和多瓣蒜种质分别来自大蒜组群CG1 和CG2。科研人员对84个核心种质资源进行重测序,共检测到129.4 Mb的变异。通过有效群体动态分析、基因流和驯化选择区间分析推测CG1 和CG2分化于数十万年前,之后各自独立进化和驯化。深入分析CG1 和CG2的有害突变,发现经长期独立进化和驯化后,组群间的有害突变重复率极低。大规模的转录组测序也表明,长期独立进化和驯化导致CG1 和CG2组群间的转录组结构实现了重塑,9400个大蒜基因在两组群间存在表达差异。

  鳞茎由多个鳞芽(俗称蒜瓣)组成,鳞芽数和鳞芽重是决定鳞茎产量的关键性状,研究人员重点分析了这两个性状的选择印记,发现这些鳞芽性状候选基因要么仅在CG1中受到选择,要么仅在CG2中具有选择信号,使得鳞芽性状在两组群间分化明显,推测鳞芽性状在两个组群间的进化选择是独立进行的。

  综上所述,该研究发现中国主栽的两个大蒜类群四六瓣蒜组和多瓣蒜组数十万年前出现分化,并独立驯化。因大蒜为营养体繁殖作物,组群间没有基因交流,导致各组群有害突变单独积累。独立驯化亦导致两大蒜组群间的基因组分化明显,转录组结构实现重塑。

总“蒜”明白了:科学家研究揭示大蒜种群进化历史

230份大蒜种质群体结构和遗传多样性

  该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程、山东省重点研发计划等项目的资助。(廖勇凤)

科普中国智惠农民

学术支持

中国农业科学院麻类研究所

制作

光明网科普事业部

记者

宋雅娟 谢芸

总“蒜”明白了:科学家研究揭示大蒜种群进化历史

 

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 四川阿坝:春雪润高原

  • 女足亚洲杯:中国队晋级四强

独家策划

推荐阅读
多牵头国际大科学计划  牵头组织实施国际大科学计划,是中国推动世界科技创新、应对全球共同挑战的重要路径,也是深度参与全球科技创新治理、加快建设科技强国的战略举措。
2026-03-13 10:03
12日,十四届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国生态环境法典》。非洲“绿色长城”毛里塔尼亚国家署官员艾莎·穆罕默德·布哈里·娜迪称赞说,生态环境法典体现了中国系统性应对生态和气候问题的“长期坚定承诺”。
2026-03-13 10:02
谈及国际深海矿产开发局势,孙黎表示,当前全球深海采矿虽处于试验阶段,但各国布局势头迅猛,竞争日趋激烈。潘越建议,司法应该向社会积极传递“损害必偿、犯罪必究”的清晰信号,为海洋经济高质量发展清淤护航。
2026-03-13 10:12
当春风拂过河套平原,“沉睡”一冬的黄河“醒了”。
2026-03-13 10:08
3月12日,十四届全国人大四次会议表决通过《中华人民共和国生态环境法典》。根据代表意见,法典中增加了关于鼓励和引导使用再生水、推进生活节水的规定,并对未经批准擅自取用地下水的违法行为提高罚款上限。
2026-03-13 10:04
助力人与自然和谐共生  “十五五”时期,推进长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展,是一项重要工作。
2026-03-13 10:03
光明日报北京3月12日电 记者张晓华12日从国家航天局获悉,天问三号火星取样返回任务通过前期的技术攻关和深化论证,相关关键技术均取得突破性成果,工程主线正在开展初样研制,计划今年转入正样研制阶段,各项工作进展顺利。
2026-03-13 10:02
电子的单向开关,奠定了现代信息社会的基石。“在单原子层厚的石墨烯上,刻出一个大小精确、形状不对称的孔,无异于在头发丝上雕巨型画作。
2026-03-13 10:01
“十五五”时期,香港要主动参与国家战略布局,将自身的国际化优势、专业服务优势与国家的发展需求精准对接,为实现更高水平的开放合作贡献香港力量。在科研方面,香港科研基础扎实,有实力承担国家重大科研任务;香港科学家对参与国家科技计划、推动国家科技创新怀有很高的热情和积极性。
2026-03-12 10:30
心脑血管疾病已成为威胁我国人民生命健康的“头号杀手”。与此同时,心脑血管疾病发病及致残、致死呈现出明显的年轻化趋势,疾病负担持续加重,对我国推进健康中国建设、实现全民健康目标构成了挑战。
2026-03-12 10:30
对此,应该充分发掘当地的生态价值和文化价值,探索因地制宜的保护路径,保留浓郁“农味”与“地方味”,让古老农耕智慧、生态智慧在当代生活中延续生机、展现活力。这样不仅有助于实现农文旅融合发展,还能给我们的子孙后代保留良好的生态环境和生态景观,接续传承好丰厚灿烂的生态文化。
2026-03-12 10:30
今年政府工作报告提出,深化拓展“人工智能+”,促进新一代智能终端和智能体加快推广,推动重点行业领域人工智能商业化规模化应用,培育智能原生新业态新模式。张壮代表说,在竞逐人工智能创新的赛道上,柳州加速布局。
2026-03-12 10:30
记者詹媛11日从中国科技馆了解到,我国的科普大篷车项目自2000年启动实施以来,以“科普轻骑兵”的方式活跃在祖国大江南北,将前沿科技动态、趣味互动展品、优质科教资源送到基层公众身边。
2026-03-12 10:30
“龙虾”智能体通过整合调用通信软件和大语言模型,在用户本地电脑自主执行文件管理、邮件收发、数据处理等复杂任务。”魏亮说,有关方面也会持续做好安全监测,如发现相关安全风险将及时预警,为用户安全使用提供必要的技术支持。
2026-03-11 09:36
作为人类的“第二大脑”,AI for Science正在全球范围内引发科研范式的深刻变革,也成为全国两会期间代表委员关注的话题。3月7日,在全国政协十四届四次会议第二次全体会议上,全国政协委员、中国科学院院士周志华发言建议,以人工智能引领科研范式变革。
2026-03-11 09:36
全国政协委员、中国科学院院士、南京大学副校长周志华在接受光明网记者采访。
2026-03-11 07:00
以医工交叉+成果转化为抓手,凭借硬核科创成果精准攻坚,同时高标准建设国家药监局监管科学创新基地,为产业发展提供标准与工具支撑。
2026-03-11 09:33
作者:余有成 张立华 吴 飞(分别系中国人工智能学会副秘书长;复旦大学智能机器人研究院常务副院长、特聘教授;我国的独特优势,在于探索出一条“软件定义算力、算法驱动效能、人工智能+赋能场景”的创新路径。
2026-03-11 09:32
具体而言,在种植与流通环节,中药农业面临良种普及率不高、生产种植分散、标准化程度偏低等现实问题。可制定国家统筹的野生资源抚育与替代技术攻关清单,利用大数据监测价格与供给波动,增强产业链供应链韧性。
2026-03-11 09:31
光明日报北京3月10日电 记者张晓华从中国航天科技集团获悉,目前中国探月工程四期正稳步推进,2026年将研制发射嫦娥七号探测器,首次奔赴月球南极,寻找水冰存在的证据。中国航天科技集团五院研究员孙泽洲表示,在行星探测方面,未来我国还将发射天问三号和天问四号。
2026-03-11 09:30
加载更多