Nature新发现柚子家很纯洁,柑橘家

 

你吃的橘子不一定是橘子

都是因为柑橘这一家太乱了

如果用一个字儿来形容柑橘家族里那些个亲戚之间的事情,那就是“乱”,如果要再加一个形容词的话,那就是“特别乱”。整个柑橘家亲戚的故事堪比神话。

在我之前的文章《柑橘家的混乱事儿》中曾经用当时已经发表的研究成果,梳理过柑橘家谱的“草图”。简单来说,当时人们认为,庞大的柑橘家族虽然人丁兴旺,但是除了少数成员之外,绝大多数品种都是宽皮橘(Citrusreticulata)、柚(C.maxima)和香橼(C.medica,也叫枸橼)这3个野生种的后代。

年人们对柑橘家族的认知,大概是这样一个过程。制图:老猫

然而,柑橘家实在是太乱了,这张“草图”里还有很多不确定的地方。所以长久以来,给柑橘家族编制一个靠谱的家谱,仍然是科学家们日思夜想的事儿。这事儿是因为柑橘不但好吃,还是世界水果贸易的重头。

随着技术手段的进步,在吃了大量橘子、橙子和柚子在进行了大量的DNA分析之后,美国能源部联合基因组研究所的科学家终于理清了柑橘家的家谱,在《自然》杂志上发了一篇超长的论文,加上附件足足有20页。

这篇超长论文的内容总结起来大概就这么几句话:

第一,我们吃的柚子是柚子,香橼是香橼,橙子是橙子,但橘子不一定是橘子。

第二,世界上所有的柑橘都是相亲相爱的一家人,香橼只当爸,柚子只当妈,橘子既当爸也当妈。

第三,柑橘全家很可能都是“喜马拉雅山人”,万年前下山之后,东去宝岛,南去澳洲,一切随缘。

然后,通篇文章里都潜藏着作者的怨念,这些关系太难搞了,太难搞了!你们柑橘家的关系还能更混乱一点吗?

答案是,它们可以的。

德国骨科都救不了的新版柑橘家族树。图片来源:参考文献[1]

汉化:刘夙

查个柑橘家谱

为啥这么难

柑橘家的家谱为啥那么难查,那是因为这个家族实在是太乱了。通常来说,在自然界,物种之间都会有一定的界限避免串种,科学的说法叫生殖隔离。打个比方就是,猫和老虎是无法产生后代的。然而柑橘他们家,每个原变种之间,杂交种之间,杂交种和原变种之间都可以进行杂交,牛不牛?

对于像柑橘这样依靠传播花粉产生后代的植物来说,生殖隔离通常有两种途径:

一是,避免自己的花粉落在其他植物的雌蕊之上,很多兰花精于此道,它们会雇佣特定的传粉动物,让动物把花粉放在特定的位置(额头,嘴巴边或者屁股上)来实现精准投递。

二是,避免外来的奇奇怪怪的花粉在自己的雌蕊上萌发,产生意外的结合,即便精子和卵子结合,也很快就死去了。各种靠风传播的植物,比如说像小麦水稻,各种禾本科的植物就是依赖这种方式。

但是对柑橘家来说,这两个界限都没有。也就是说,柑橘家的任意两个物种,甚至是杂交出现的新物种搞在一起都是很正常的。混乱的背景就此形成。在这个过程中,人类也来添乱,在水果种植中经常使用的嫁接和芽变筛选,就是两个超级麻烦的影响因素。很多无记载的栽培柑橘,根本就不知道它们跟原生种到底有啥关联。

想搞清楚柑橘家里的关系,只能依靠基因对比分析。但研究人员对DNA位点的艰苦筛选和分析,是个超级麻烦,超级需要时间的工作。虽然柑橘类水果的基因组规模一般只有人类基因组中规模的1/8,但以过去的技术,测定这样的一个基因组,至少也得2~3年的时间。还好,新技术的出现把这个时间缩短到了不到半个小时。于是,研究人员这次一口气测定了了30个柑橘类野生和栽培品系的全基因组,再把已经发表的另外30套全基因组数据通通下载回来一起分析,终于得出了一个接近真实的柑橘的家谱。

新技术的发展不仅大大加快了基因组测序的速度,成本也显著下降了。本世纪初,人类全基因组测序需要1亿美元,而现在,只要美元上下。图片来源:Wiki







































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