科学家破解蔬菜驯化的谜团是怎么回事?与植物亚基因组有关

作者:小菜 更新时间:2025-03-15 点击数:
简介:中国农业科学院蔬菜花卉研究所王晓武科研团队,对白菜和甘蓝两类芸薹属作物的驯化进行了深入研究,揭示了驯化与古多倍化形成的亚基因组的关系,相关研究结果于8月15日在

【千问解读】

中国农业科学院蔬菜花卉研究所王晓武科研团队,对白菜和甘蓝两类芸薹属作物的驯化进行了深入研究,揭示了驯化与古多倍化形成的亚基因组的关系,相关研究结果于8月15日在线发表于《自然·遗传》(Nature Genetics)上。

白菜和甘蓝类蔬菜是我国百姓餐桌上最常见的蔬菜。

这两类蔬菜最大的特点就是类型极其丰富多样。

白菜类常见的有大白菜、小白菜、芜菁、菜心,而甘蓝类常见的蔬菜则包括结球甘蓝、苤蓝、羽衣甘蓝、芥蓝、花椰菜、青花菜、孢子甘蓝等。

但是这两个物种为什么能被驯化出如此多样的类型一直是一个待解的难题。

此外,这两个重要物种还有一个特别有趣的现象。

虽然是两个物种,但是在500年前中国人将白菜驯化出结球大白菜,欧洲人将甘蓝驯化出结球甘蓝;2000年前欧洲人将白菜驯化出根膨大的芜菁,而500年前欧洲人将甘蓝驯化出茎膨大的苤蓝。

为什么两个物种,经过我们祖先独立的驯化,都能形成叶球或者膨大根(茎)这样非常相似的性状也一直是长期困扰科学界的一个谜题。

通过分析选择信号与亚基因组的关系,研究人员获得两个重要发现。

第一,亚基因组的存在促进了结球性状、根(茎)膨大等性状的驯化,进而形成器官形态的多样性。

第二,同源基因的平行选择是导致不同物种驯化形成类似产品器官的重要原因。

为了解开上述谜题,王晓武研究员团队完成了白菜和甘蓝类蔬菜作物代表材料的基因组重测序,构建了白菜和甘蓝类蔬菜的群体基因组变异图谱。

分别确定了一大批白菜和甘蓝叶球形成与膨大根(茎)驯化选择的基因组信号与相关的基因。

研究获得了白菜和甘蓝类蔬菜作物全基因组的大量变异,确定了一批与白菜类和甘蓝类蔬菜叶球形成和根(茎)膨大有关的重要基因,为加快白菜类与甘蓝类蔬菜分子育种奠定了重要基础。

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科学家发现南海珊瑚骨骼“记录”中国近代战争

南海的珊瑚骨骼与鸦片战争能扯上关系?科学家的最新研究表明:不仅能,而且高度吻合。

中国科学技术大学刘羿副教授与加拿大特伦特大学孙若愚博士合作,对过去200年我国南海珊瑚中汞含量进行研究,发现汞含量变化与一些重要战争密切相关,并在第二次世界大战期间达到顶峰。

该研究成果以“中国南海北部二百年的珊瑚骨骼记录了中国近代战争汞污染”为题,近日发表在地学环境领域国际顶尖杂志《环境科学与技术》上。

原来,珊瑚碳酸钙骨骼在形成过程中,海水中汞离子能够取代半径类似的钙离子,从而进入到珊瑚骨骼结构中。

研究者通过复杂的化学流程,从海南岛龙湾地区生长200年的珊瑚礁中分离出珊瑚骨骼中的“晶格结合态汞”,然后利用微量汞纯化、分析技术,准确测得不同年份珊瑚骨骼中“晶格结合态汞”的含量。

他们发现,在过去200多年间,珊瑚中汞的含量出现多个短暂而明显的峰值:除了1980和1990年区间的峰值可能与中国南方沿海的工业化和城市化有关外,其余几个峰值与第一次鸦片战争、第二次鸦片战争、第二次世界大战等重要战争在时间和战争规模上非常吻合。

他们查阅相关历史资料和文献发现,硝酸汞在19世纪初就开始大量应用到军火和炸药生产中,海战时使用的弹药可能会向大气中排放大量的汞。

在海洋和大气接触面上,海水可以通过“海水喷雾”作用,释放大量的氯原子和溴原子,从而快速氧化大气中的汞,使其快速沉降到海洋中。

沉降到海洋中的溶解态汞,通过珊瑚的钙化作用进入到珊瑚的骨骼中,从而留下了永久的印记。

该研究一经发表便吸引了国际媒体的关注。

《科学》杂志“科学新闻”专栏详细报道了该研究,并邀请了国际该领域相关的科学家进行广泛讨论。

哈佛大学大气化学家Horowitz博士受邀在美国《科学》杂志评价该项工作时说:“该发现为研究历史时期大气汞的行为提供了新的视角。

过去一直认为汞在大气中是一个长距离传输的元素,其大气滞留时间达到一年甚至更长的时间,而现在正考虑把这个时间修改到月的级别”。

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解析:科学家居然发现二亿年前的”木化石“

导读:研究人员有史以来首次发现带有火焰灼烧痕迹的木化石,距今约有2 1亿年历史。

真没想到一块不起眼的木质材料居然可以保存数亿年,能坚持到人类出现并研究它真的很不容易啊!网络配图 据国外媒体报道,研究人员本周在美国生态学会的年度会议上称,一块有着2.1亿年历史的古老化石在一位核物理学家家中充当了近30年的门挡石之后,最终被确认为有史以来第一块具有火焰灼烧痕迹的木头化石。

有证据表明森林大火在日期上早于恐龙,但是这一线索是来自于木炭,而非石化树木。

研究的第一作者,一位自然资源顾问Bruce Byers称,地球最古老野火留下的木炭日期可追溯到4亿多年前,但之前从未有人在木化石上观察到灼烧的痕迹。

网络配图 有人怀疑那是因为科学家们很少与森林大火的研究人员探讨,而且他认为会有更多的火痕化石被发现。

耗费了20多年时间观察他父亲重达7公斤的门挡石,后来才意识到它或许是一块大火灼烧过的树木。

这块玫瑰粉色的石头28年前他父亲徒步旅行时带回家中的。

据Byers称,这块美丽的石头是在国家森林中收集到的,在那里收集木化石是合法的。

数十年后,当Byers与大火生态研究人员合作时学会了如何辨别现代火痕的独特模式。

后来Byers再次前往父母位于新墨西哥州的家时,他在这块木化石上发现了令人熟悉的火痕。

网络配图 如果在古老木头上发现更多大火灼烧的痕迹,生态学家将会重新考虑火对于植物进化的影响。

研究人员现在认为,在1.2亿年到6500年前的白垩纪,野火帮助促使第一种开花植物的出现。

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