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acuminata)傳下來的二倍體栽培香蕉是不同亞種之間的雜交種。至少有三個額外的野生‘神秘祖先’在數千年前一定對這種混合基因組做出了貢獻,但科學家還尚未確定。
複雜的馴化歷史
被馴化的香蕉(除了太平洋的Fei蕉)被認為是四個祖先的後裔——要麼是小果野蕉(m. acuminata)的亞種,要麼是不同但密切相關的物種。
小果野蕉似乎是在印度和緬甸之間的北部邊境地區進化而來的,並且在它首次被馴化之前大約 1000 萬年就已經存在於大洋洲。更復雜的情況是,馴化品種的每條染色體可能有兩個(“二倍體”)、三個(“三倍體”)或四個(“四倍體”)複製,而且許多也是野蕉(m. balbisiana)的後代。
最近的小規模研究表明,即使是這種已經很複雜的情況也可能不是全部的事實,與小果野蕉相關的其他祖先可能同樣參與了馴化。新結果不僅證實了情況確實如此,而且還首次表明這些基因庫在馴化的香蕉基因組中很常見。
香蕉收集任務
曾有學者在國際生物多樣性聯盟和比利時 cIAt 的“musa Germplasm transit center”對世界上最大的香蕉樣本集合中的 226 份葉子提取物進行了 dNA 測序。在這些樣本中,68個屬於9個野生亞種,154個屬於由小果野蕉傳來的二倍體馴化品種,還有4個遠緣野生種和雜交種作為對照。
研究人員首先測量了栽培品種和野生香蕉之間的相關程度,並根據 39,031 個單核苷酸多型性 (SNp) 的多樣性製作了“家譜”。他們使用其中的一個子集——均勻分佈在基因組中,每一對劃分一個大約 100,000 個“dNA 字母”的塊——來統計分析每個塊的祖先。他們第一次在所有馴化樣本的基因組中檢測到三個其他祖先的蹤跡,而野外還沒有與之匹配的樣本。
香蕉神秘的祖先可能在某個地方生存
神秘的祖先可能早已滅絕。“但我們個人的信念是,它們仍然生活在野外的某個地方,要麼科學描述得很差,要麼根本沒有描述,在這種情況下,它們可能受到威脅,”薩多斯說。
研究人員透過基因比較發現,這些神秘祖先中的第一個一定來自泰國灣和中國南海以西之間的地區。第二個,來自婆羅洲北部之間的地區和菲律賓。第三個,來自新幾內亞島。
尋找香蕉祖先有什麼用?可以幫助培育出更好的香蕉。
這些神秘的祖先可能對馴化香蕉做出了哪些有用的特徵尚不清楚。例如,單性結實的關鍵性狀,即無需授粉的坐果,被認為是從小果野蕉遺傳的,而馴化的香蕉的大部分 dNA 來自於小果野蕉亞種(或可能是單獨的物種)m. acuminata banksii
香蕉最初含有堅硬的種子。在巴布亞紐幾內亞的野生物種中仍然可以看到這種特徵。
第二通訊作者,同樣來自國際生物多樣性組織的 mathieu Rouard 博士說:“確定栽培香蕉的祖先很重要,因為它將幫助我們瞭解塑造今天觀察到的香蕉多樣性的過程和路徑,這是培育香蕉的關鍵一步的未來。”
育種者需要了解當今馴化的二倍體香蕉品種之間雜交的基因構成,而這項研究是朝著對許多這些品種進行詳細表徵邁出的重要的第一步。
香蕉研究的傳說
相傳這探索香蕉祖先之旅並非一帆風順。在深入叢林探尋疑似香蕉祖先棲息地的途中,研究團隊遭遇了意想不到的阻礙。惡劣的氣候使得前行變得異常艱難,暴雨如注,道路泥濘難行。
隊中的年輕研究員小李開始動搖,抱怨道:“這真的值得嗎?也