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作物驯化过程中遗传变化的影响,Agronomy

花匠小妙招
2024-11-23 00:02

在过去的12,000年来，人类已经驯化了数百种动植物物种，作为食物，纤维，饲料和工具的来源，对人类社会和驯化物种的遗传结构都产生了多种影响。作物驯化的结果受人类喜好，耕作习惯和农业环境以及随之而来的有效种群规模减少而产生的其他种群遗传过程所驱动的选择的影响。显然，任何选择都会降低多样性，有利于优选的基因型，例如不破碎的种子或增加适口性。此外，农业实践极大地减少了农作物的有效种群数量，从而允许遗传漂移改变基因型频率。分子技术的最新进展，特别是基因组测序，提供了人类选择在作物驯化期间和之后作用于众多基因座的证据。人口水平的分子分析还使我们能够弄清驯化过程本身的人口历史，再加上扩展的考古研究，可以阐明农作物的起源。在160个生物分类科中发现了驯化的植物物种。大约2500种已进行一定程度的驯化，而250种被认为已完全驯化。从野生物种到农作物物种的进化轨迹是一个复杂的过程。考古记录表明，在人类最初开始故意种植具有有利特征的野生林分之前，有一段时期的居家养殖。后来，农作物在新地区生长时可能会多样化，有时超出其野生亲属的气候环境。但是，驯化过程中人类意图的速度和水平仍然是积极讨论的话题。这些过程导致了所谓的驯化综合症，也就是说，由于人类在人类传播过程中对容易获得的收获和生长优势的偏爱，可能会出现这些特征。这些特征包括种子和水果的分散能力降低，植物结构发生变化，植物防御特性和适口性发生变化。驯化意味着选择性清除对站立的遗传变异以及通过突变或渗入引入的新遗传变异的作用。此外，由于农作物从原产地移走，在驯化过程中或建立活动期间的遗传瓶颈可能会进一步改变基因库。迄今为止，通过经典的遗传和关联作图已经鉴定了数百个基因和基因座，作为驯化和后驯养分化的靶标。然而，仅对其中一些进行了表征，对于野生型等位基因在自然种群中的作用了解得更少。驯化后，所选基因周围仅保留有利的单倍型，从而形成遗传多样性极低的遗传谷。这些“选择性扫描”可使轻度有害的等位基因固定，并可能在培养的基因库中产生遗传负荷。尽管驯化的全基因组后果对作物遗传多样性的水平提供了几种预测，但是我们对这种多样性如何与作物营养方面相对应的理解尚不清楚。许多研究发现，现代品种的关键微量营养素和维生素含量较低。我们怀疑，在驯化过程中和驯化后的过程中，适口性的选择和单产的增加会加剧许多农作物的低营养水平，尽管有关这一问题的工作很少。现代种质缺乏多样性可能会进一步限制我们为获得更高营养水平而进行育种的能力，尽管除了少数主食作物以外，几乎没有做出任何努力。在这个领域中，对许多农作物类群的驯化了解可以为在瞬息万变的世界中培育更有营养的农作物提供必要的见识。我们怀疑，在驯化过程中和驯化后的过程中，适口性的选择和单产的增加会加剧许多农作物的低营养水平，尽管有关这一问题的工作很少。现代种质缺乏多样性可能会进一步限制我们为获得更高营养水平而进行育种的能力，尽管除了少数主食作物以外，几乎没有做出任何努力。在这个领域中，对许多农作物类群的驯化了解可以为在瞬息万变的世界中培育更有营养的农作物提供必要的见识。我们怀疑，在驯化过程中和驯化后的过程中，适口性的选择和单产的增加会加剧许多农作物的低营养水平，尽管有关这一问题的工作很少。现代种质缺乏多样性可能会进一步限制我们为获得更高营养水平而进行育种的能力，尽管除了少数主食作物以外，几乎没有做出任何努力。在这个领域中，对许多农作物类群的驯化了解可以为在瞬息万变的世界中培育更有营养的农作物提供必要的见识。尽管除了少数主食以外，几乎没有付出任何努力。在这个领域中，对许多农作物类群的驯化了解可以为在瞬息万变的世界中培育更有营养的农作物提供必要的见识。尽管除了少数主食以外，几乎没有付出任何努力。在这个领域中，对许多农作物类群的驯化了解可以为在瞬息万变的世界中培育更有营养的农作物提供必要的见识。

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