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

独家策划

推荐阅读
ASC26报名链接:https://www.asc-events.net/StudentChallenge/ASC26/Register.php
2025-11-07 15:58
北京时间2025年11月6日11:00—14:00,地磁发生强烈扰动,达到大地磁暴水平(Kp=7),为橙色警报级别。
2025-11-07 13:39
阿特拉斯的成功观测是天问一号的一次重要拓展任务,利用探测器观测暗弱天体为天问二号开展小行星探测进行了技术试验,积累了经验
2025-11-07 09:37
天问一号环绕器利用高分辨率相机近日成功观测到星际天体——阿特拉斯。”据介绍,天问一号探测器于2021年2月进入火星环绕轨道,迄今已稳定运行4年8个月,目前状态良好。
2025-11-07 09:31
与会嘉宾围绕“人工智能+”深度融入产业创新发展等话题进行深入探讨,凝聚产业国际合作发展共识,推动构建开放包容的人工智能产业创新生态。
2025-11-07 09:29
谈及人形机器人何时能从“炫技”转向应用落地,优必选科技副总裁焦继超提出了分阶段的发展预期。中国电子学会机器人分会青年副主任委员、乐聚智能(深圳)股份有限公司董事长冷晓琨表示,预计明年人形机器人在工业领域会出现采购交付数量过万台的企业。
2025-11-07 09:28
“十四五”时期,我们将目光投向脑疾病领域,通过脑机接口技术,实现了“诊断—监测—治疗—预测”一体的大脑实时“观景”。一方面,脑机接口技术可以让神经系统“说话”,通过高精度解码神经信号实现对大脑的“意念读取”和精准诊断。
2025-11-07 09:18
遥远恒星大气爆发活动的起源区域有哪些特征,人类至今知之甚少。但科学家们正在通过分析太阳爆发活动,探究恒星大气爆发活动的奥秘。
2025-11-06 10:35
这几年,子午工程已经有不少应用场景。例如在航天员出舱时,提前进行空间天气预报,避免在太阳风暴来临、空间有高能粒子时出舱,保护航天员健康安全。
2025-11-06 10:34
智能穿戴设备产品形态从手环、手表延伸至耳机、眼镜、戒指等形式,新供给创造新需求,改变了消费者生活方式,推动着健康管理、时尚消费与技术创新的深度融合。
2025-11-06 10:32
电动车充电慢、冬天“趴窝”、安全隐患大……这些困扰电动出行的难题,迎来了突破性解决方案。
2025-11-06 10:19
目前,我国约70%的待发现油气资源蕴藏在深层超深层、复杂构造及非常规等新领域。如何找到这些宝贵的油气资源,精准绘制“藏宝图”?
2025-11-06 10:17
天问一号环绕器利用高分辨率相机于近日成功观测到星际天体——阿特拉斯(3I/ATLAS)。其间,天问一号环绕器距离目标天体约3000万千米,是目前观测该天体距离最近的探测器之一。
2025-11-06 09:56
为确保航天员生命健康安全和任务圆满成功,经研究决定,原计划11月5日实施的神舟二十号返回任务将推迟进行。
2025-11-05 10:59
4日,国务院安委会办公室、应急管理部、国家消防救援局在京举行2025年全国消防宣传月活动启动仪式。
2025-11-05 04:20
当前,人工智能作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,深刻改变人类生产生活方式。
2025-11-05 03:50
近日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射任务取得圆满成功。
2025-11-05 04:20
科技论文是衡量科技创新水平的重要指标。
2025-11-05 04:20
近年来,中国审定推出了一批高产稳产、绿色节水、优质专用小麦新品种。2021年,这一情况出现了转变:“圣泽901”“广明2号”“沃德188”等3个国产白羽肉鸡品种通过审定,中国白羽肉鸡育种攻关实现从0到1的实质性突破。
2025-11-04 09:06
党的二十届四中全会提出,“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”“加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国”。
2025-11-04 04:25
加载更多