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:荞麦“亲缘密码”破解,金荞苦荞原是近亲
首页> 光明科普> 农业农村频道> 三农看点 > 正文

荞麦“亲缘密码”破解,金荞苦荞原是近亲

来源:光明网2025-10-22 17:43

  苦荞、甜荞、金荞……谁和谁是近亲?野生荞麦的“优质基因”怎么才能传给我们常吃的栽培荞麦?近日,中国农业科学院作物科学研究所杂粮作物功能成分挖掘与新品种选育创新团队联合国内外科研院校揭示了荞麦栽培种和野生种之间的遗传进化关系。相关研究成果发表在《基因组生物学(GenomeBiology)》上。

  野生金荞是“基因宝库”,但亲缘关系曾成难题

  在喜马拉雅山区,生长着一种叫“金荞”的野生荞麦,它堪称荞麦家族的“优等生”:黄酮含量高、生物量大、多年生,还特别能适应复杂环境,比如耐低温、抗病虫害。对农业科研人员来说,金荞就是一座“基因宝库”——如果能把它的优质基因导入甜荞、苦荞这些我们常吃的栽培荞麦,就能培育出更有营养、更耐种的荞麦新品种。

  可长期以来,学界对金荞的“家族地位”争议不断:它到底是和甜荞更亲,还是和苦荞更近?这种“亲缘关系”的模糊,让科研人员没法精准“提取”金荞的优质基因,大大限制了荞麦的遗传改良进程。

  跑遍山区“查族谱”,基因层面摸清“关系”

  为了破解这个难题,研究团队走遍喜马拉雅山区,收集了野生甜荞、野生苦荞以及西藏野生金荞的种质资源,从“外貌”到“基因”进行了全方位调查。

  团队先观察这些荞麦的“长相”——比如花的颜色、种子的形状、叶子的大小;再通过先进的基因组分析技术,深入挖掘它们基因里的“密码”。经过系统研究,荞麦家族的“族谱”终于清晰起来:金荞和苦荞的亲缘关系最近,是名副其实的“近亲”;而甜荞则是一个“平行进化”的分支,和它俩算是“远房亲戚”。

  为什么会形成这样的“家族格局”?团队发现,关键在两个“关键性状”:一是开花时间——金荞开花最晚,平均要42天,而甜荞、苦荞开花时间差不多,平均37天左右,开花时间差形成了“时间屏障”,减少了基因交流;二是繁殖能力——金荞和甜荞的花是“异花授粉型”(需要借助外力传粉),苦荞则是“自花授粉型”(自己就能完成授粉),花的结构差异进一步拉开了它们的“亲缘距离”。

  长得像不一定是近亲!两种“相似”背后有不同原因

  研究中还有一个有趣的发现:有些野生荞麦长得很像,但“相似原因”却大不一样。

  比如野生甜荞和金荞,叶子形状、黄酮含量都很接近,但这并不是因为它们是近亲——而是因为它们都生长在高海拔地区。为了适应寒冷、强紫外线的环境,它们“不约而同”地进化出了相似的形态,如叶子变小和高黄酮含量,这在生物学上叫“高海拔趋同适应”,相当于“为了过同一种生活,不小心长了同一张脸”。

  而野生苦荞和金荞的相似,则是因为“基因交流”:历史上,它们的基因曾发生过“渗入”,导致野生苦荞带上了金荞的一些性状,比如种子形态更接近金荞。

  这一研究阐明了作物与其野生近缘种的遗传关系,为丰富作物种质资源学基础理论提供了新的见解。该研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目的支持。

  科学审核:周美亮(中国农业科学院作物科学研究所研究员)

  作者:宋雅娟

[ 责编:肖春芳 ]
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

  • 长沙:水杉披红引客来

  • 黑龙江开行首趟国产汽车配件中欧班列

独家策划

推荐阅读
由我国多家研发单位联合完成的两项降糖减重药物Ⅲ期临床研究成果,北京时间18日在线发表于国际科学顶级学术期刊《自然》(《Nature》)。
2025-12-19 09:51
一个国际团队12月17日发表于《自然》的研究显示,70岁以上人群中,近1/10患有阿尔茨海默病。
2025-12-19 09:51
近日,“大国重器”中国天眼(FAST)又传来好消息。截至2025年11月5日,它已发现脉冲星1170颗,远超同期其他望远镜发现总数。
2025-12-19 09:48
国家自然科学基金重大非共识项目日前正式启动试点,首批遴选出3项建议资助项目,支持科研人员在国际科技竞争“无人区”开辟研究方向。
2025-12-19 09:47
《物理世界》日前公布“2025年度十大科学突破”榜单,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心张广宇团队主导的“首例二维金属制备”成果成功入选。
2025-12-19 09:45
中国科学技术大学教授潘建伟、张强等组成的研究团队与济南量子技术研究院、中国科学院半导体研究所等单位合作,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振量子纠缠光源,向集成化量子信息处理迈出重要一步。
2025-12-18 10:02
肺鱼,一种可以“绝境求生”的神奇生物,部分种类能在缺水时躲入泥中使用肺呼吸,直到雨季才复苏。借助高精度CT扫描与三维重建技术,乔妥、崔心东与团队其他成员对云南古嵴鱼展开了细致的关键形态特征观察。
2025-12-18 10:00
气温下降容易影响呼吸系统和循环系统。
2025-12-18 09:59
在这些应用成果中,人工智能大模型赋予机器人“大脑”,具身智能赋予机器人“小脑”与“四肢”,让它们学会像人一样思考和行动。蒸汽机延伸了人类的体能,计算机延伸了人类的智能,具身智能意味着一个“人机共生”的新纪元——机器人不再是冷冰冰的机器,而是生产生活中的得力伙伴。
2025-12-18 09:50
其中,“泛在操作系统”“高性能制造”“深部固体资源流态化开采”“超级微创手术”4项体系化新名词,均为我国科学家率先提出。超级微创手术经由自然腔道、隧道、穿刺通道、多腔隙通道,构建起覆盖全器官系统的技术体系。
2025-12-18 09:49
当晨曦穿透亚马孙雨林的薄雾,一组由废旧手机改装的声学传感器正竖起“耳朵”,人工智能(AI)模型在毫秒间分辨出三公里外链锯切割树干的异常声响。这一由AI编织的生态防护网络,正以超越人类感知的速度与精度,重构全球生态环境保护的技术版图。
2025-12-18 09:46
近期,一款名为重力眼罩的产品在各大电商平台迅速走红,成为众多消费者追捧的“助眠神器”。在首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科主任医师解晓斌看来,商家宣传的“精准按压穴位”大多是营销话术,重力眼罩的助眠原理并非穴位按压。
2025-12-17 09:45
我1999年从海外回国,26年来,有两个梦日夜萦绕在脑海:一是作为一名物理学者征服世界级难题的“量子梦”,二是作为高等教育工作者为祖国培养一流人才、抢占科技高地的“强国梦”。
2025-12-17 09:40
2022年,我全职加入清华大学,建立求真书院,立志在中国本土培养更多数学人才。 展望“十五五”,国际形势风云激荡,我们要以高瞻远瞩的战略定力,在中国本土培育一批有能力、有魄力、敢于挑战前沿的年轻领军学者。
2025-12-17 09:39
《2022版中国科普期刊概览与目录》为科普成果认定提供了统一标尺。
2025-12-17 09:43
“不断地优化和发展新的专业结构,这是高校本身要做的。”北京林业大学校长李召虎表示,在高等教育不断发展的进程中,满足并引领社会发展是核心逻辑。
2025-12-17 09:23
题:抗流感、重养生,巧用中医方法安度寒冬 齐文升说,此时应尽量早睡晚起;饮食应减少生冷寒凉之物,适当食用牛羊肉、桂圆、核桃等温补食材,怕上火可适当添加银耳、百合或山药。
2025-12-17 09:46
长途出行,电动汽车、充电桩随处可见;冬天取暖,不再以烧煤为主,而转为电采暖……今天,我们身边用能电气化的场景愈发常见。
2025-12-16 10:13
记者从2026中国信通院深度观察报告会上获悉:“十四五”时期,我国6G发展处于愿景需求定义清晰、技术突破初见成效、标准研究全面启动的关键阶段。
2025-12-16 10:06
相较西方国家而言,中国现代科研体系起步较晚,直至改革开放后才重建硕博制度,科研力量逐步壮大。(作者系中国科学院院士,本报记者冯丽妃据其在新疆科普专家报告团活动中的发言整理)  《中国科学报》 (2025-12-16 第1版 要闻)
2025-12-16 10:02
加载更多