科学网—葡萄怎样开出“完美花朵”
育种者试图生产出口感更好、抗病能力更强的葡萄，往往需要2~4年时间才能知道它们是否拥有“完美花朵”的基因成分。
在葡萄驯化历史中，雌雄同体花的进化是一个关键特征。现在大多数栽培葡萄都是雌雄同体的，但所有野生葡萄属的成员只有雄花或雌花。
而“完美花朵”同时携带两性基因并能自花授粉。这些雌雄同体的品种通常会产出个头更大、味道更好的果簇，研究人员也将它们用于额外的杂交育种。
日前，美国康奈尔大学与加州大学戴维斯分校的科学家合作，鉴定出决定葡萄花性别的DNA标记。这个过程中，研究小组还确定了“完美花朵”的基因起源。相关成果发表于美国《国家科学院院刊》。
“这是第一个表明葡萄花性别有多个独立起源的基因组证据。”该研究通讯作者、美国农业部农业研究服务局遗传学家Jason Londo说。
他表示：“这项研究对育种和生产非常重要，因为我们设计了遗传标记，可以告知每棵葡萄树确切的性别特征。这样一来，育种者就可以只选择他们未来想要的组合。”
在这项研究中，研究小组检测了数百个野生和栽培葡萄基因组的DNA序列，以确定雄性、雌性和雌雄同体品种的独特性别决定区域。
酿酒葡萄和鲜食葡萄的存在得益于一种非常罕见的基因交换。在过去的600万年里，这种交换在自然界只发生过两次。许多酿酒葡萄都可以追溯。赤霞珠、梅洛和汤普森等品种来自第一次，比诺家族、长相思和佳美起源于第二次。
霞多丽和雷司令的独特之处在于，它们携带着来自两次事件基因库的基因。Londo称，这表明古代的葡萄栽培者在这两个基因库之间进行了杂交，培育出了一些今天最重要的品种。
记录鉴定雄花、雌花和“完美花朵”的遗传标记，最终将有助于加快品种发展，并降低育种成本。（王方编译）
相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2023548118
《中国科学报》 (2021-06-15 第3版 农业科技)
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