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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 亚洲金融科技博览会在香港举行 探讨合作新机遇

  • 国庆期间海南离岛免税市场销售火热

独家策划

推荐阅读
记者邓晖从清华大学获悉,该校物理系丁世谦团队近日利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光,以及与合作团队共同研制的掺钍-229氟化钙晶体,实现钍-229核跃迁吸收光谱测量,并将激光频率稳定锁定至核跃迁,实现核光钟运行。
2026-10-09 10:02
获嘉县艳阳天农业服务专业合作社理事长徐方子站在试验田的地头,轻点手机屏幕,电动阀应声开启,水肥顺着滴灌管线精准送达每一株玉米根部。从“会种地”到“慧种地”,从中原粮仓到国人餐桌,河南把创新嵌进农业家底里,让老把式用上新技术,让泥土地长出新生意。
2026-10-09 10:03
国家卫生健康委、国家发展改革委近日印发《医疗康复护理扩容提升工程实施方案》。根据方案,“十五五”期间,原则上支持每个省份建设至少1个康复或护理临床重点专科,省级、设区的市级临床重点专科建设向康复、护理专业倾斜。
2026-10-09 10:05
题:新就业形态劳动者权益保障新规回应哪些关切 随着依托互联网平台就业的新就业形态劳动者数量持续增长,新就业形态劳动者权益保障办法将着力保障该群体合法权益,推动新就业形态健康发展。
2026-10-09 10:07
作为区域性的综合农业服务枢纽,现代农事综合服务中心可以统筹农技、农资、农机、加工、物流、销售等服务能力。“十五五”期间,数字乡村、智慧农业既要持续加强技术研发,也要更加重视通过完善的服务体系把数字化、智能化能力送到田间地头。
2026-10-09 10:11
9月24日,江苏苏州太仓市沙溪镇虹桥村连片稻田里,晚稻正值灌浆关键期,预计10月下旬即可开镰秋收。自此,太仓全市366台粮食烘干设备实现清洁热源100%全覆盖,秋粮归仓的“最后一公里”即将全程用上绿能。
2026-10-09 10:14
你知道吗,复杂的电路系统也可以“纺”进柔软的纤维里,编织机器人电子皮肤成为可能。
2026-10-08 09:26
全球河流每年向海洋输送多少微塑料?答案是约26万吨。河流是陆源微塑料进入海洋的重要通道之一,但全球河流一年到底输送了多少微塑料,这些污染又集中在什么时候入海,一直缺少可靠估算。
2026-10-08 09:18
水稻的生长发育涉及不同类型细胞的协同作用。
2026-10-08 09:17
一粒黄豆,如何酿成一瓶“智慧”酱油?一把原丝,怎样织就全球棉纺织行业首座“灯塔工厂”?一颗玉米,又如何扛起粮食安全的分量?
2026-10-08 09:16
在分子的镜像世界里,生命体系的某些关键分子,为何偏爱其中一种模样?
2026-10-08 08:30
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
现代科技发展史反复印证着一个道理:许多新技术的突破,归根结底都依赖材料的新发展。
2026-09-30 09:33
世界知识产权组织29日公布的2026年《全球创新指数》中,香港在全球139个经济体中排名再升一位至第14位,并在亚洲保持第五位。
2026-09-30 09:30
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
加载更多