

荔枝是一种标志性的水果:如今,在红色的带刺外壳下,半透明的甜美果肉是夏季清爽可口的佳肴,尤其是在东南亚。但在过去千年里,人们一直在中国南方地区种植和栽培这种热带水果。这种多汁珍贵的水果甚至赢得了唐玄宗的青睐,他建立了驿马系统,以便快速将荔枝从农场运送到皇宫。
现在,科学家们发现了一种果实基因的新突变,这可能有助于让荔枝成为除了炎热月份之外的零食。本周发布在《自然·遗传学》杂志上的一项研究显示,荔枝可能在中国两个不同的地区被人类分别驯化了两次,每次都有不同的开花时间。通过基因选择具有不同开花时间的品种,这项新研究可以帮助指导荔枝育种者培育在一年中不同时间结果的作物。
这项研究由中国荔枝产量最大的广东省的华南农业大学研究人员牵头。他们估计,今天种植的荔枝在被人为驯化之前,大约在18000年前拥有一个共同的祖先。在比较了72个不同荔枝遗传品系的遗传物质后,研究发现,在中国西南部云南提早开花的品种与在中国大陆以南的岛屿省份海南晚开花的品种共享一个共同的祖先。
[相关:我们终于知道了榴莲为什么这么臭]
为了追溯这种水果的遗传历史,研究人员聚焦于一种流行的中国荔枝品种——妃子笑,该品种因其理想的风味和较大的尺寸而特别种植。妃子笑以唐玄宗宠爱的荔枝爱好者杨贵妃的名字命名,其巨大的受欢迎程度和广泛的普及使其得以流传多年。正如布法罗大学生物科学教授、该研究的通讯作者维克多·阿尔伯特所说,这使得该品种成为高质量的研究参照基因组。
妃子笑在六月初结果,介于早熟和晚熟品种之间,这表明该品种是杂合的,即是两个原始品系的杂交。
通过比较野生荔枝和栽培荔枝的基因组测序,阿尔伯特和他的团队发现了一个关键基因,该基因负责控制开花时间的不同,进而影响果树结果的时间。
在一个品系中,控制树木开花时间和荔枝结果时间的基因缺失了一段DNA。阿尔伯特解释说,基因中的这种缺失或突变会导致荔枝在不同时间开花和结果。如果在基因组中发现这种缺失,荔枝就会在季节早期开花。通过对植物幼苗进行基因检测,研究人员确认了该重要基因的存在或缺失。
荔枝的盛产期只有短短的夏季几周,大部分果实在六月初到七月中旬成熟。一旦采摘,荔枝很容易腐烂;在室温下只能保存约2到3天。阿尔伯特说:“一个主要目标是尝试培育荔枝,使其在整个季节都有供应,而不是仅仅在一个特定时间段。”
阿尔伯特继续解释说,控制开花时间的随机突变是自然发生的。了解这些突变以及荔枝基因组的工作原理,可以改善水果的品质,并有可能让我们全年都能享用到新鲜的荔枝。