科学家们最近解开了苹果树的诞生之谜,他们绘制出了首个苹果的基因组草图。研究表明,苹果的祖先原是灌木,约6,000万年前,一场让恐龙灭绝的灾难成就了苹果树的诞生。
一个由来自5个国家近100名科学家组成的研究小组绘制出世界第一份苹果基因组草图。科学家据此确信,6,500万年前,地球遭遇一颗巨型陨石的袭击,大量灰尘被推入大气层中,遮蔽了阳光,降低了植物的光合作用,进而对全球各地的生态系统造成毁灭性的影响,地球上的大部分生物包括恐龙灭绝。但该事件却令一种植物基因突变,进化成苹果树。研究结论将发表在《自然·遗传学》杂志上。

世界上第一种红肉苹果2010年7月在英国面世。
科学家对苹果的基因组进行分析后发现,苹果与其他水果“亲戚”之间的进化分叉可能发生在大约6,500万年前,而这正是白垩纪末期地球发生大灾难的时候。这场大灾难导致恐龙灭绝。苹果树的祖先也发生了急速的基因突变。负责研究的新西兰植物与食品研究机构科学家格雷迪纳(Sue Gradiner)说:“苹果的祖先自我复制了几乎所有基因,令苹果现时和它的表兄弟都非常不同……这项变异所发生的时期和白杨树等植物出现基因变异,以及恐龙等物种大规模灭绝的时间,非常相近。这证明了一项重大的环境事件,令一些物种包括苹果需要进化来求存。”
在这场大灾难中,苹果某些染色体中的大部分基因(这些基因与水果的发育有关)不断自我复制扩张至其他染色体中,这些额外增多的基因,让它可以在更为严苛的环境下生长,并结出更大、更结实、更鲜美多汁的果实,同时也令它进化成一棵树,而非维持在灌木状态,从而促成了苹果树和苹果的出现。
研究表明,苹果的基因组包含7亿多个碱基对。这将有助于育种专家和科学家从基因水平上分析苹果性状,了解哪些基因决定了苹果独特的口感、香味和颜色,进而可以通过基因改造或配种来获得可以在更恶劣的环境下生存的苹果树,也可获得更脆甜多汁的苹果新品种。
另外,研究还发现,苹果和梨子虽然外表不同,但它们的基因组非常相似;而苹果与其蔷薇科的“近亲”水果相比,基因组却大有不同。研究小组成员之一、新西兰植物与食品研究所的罗格•海伦斯指出,陨石撞击地球事件令苹果的祖先与其蔷薇科的“近亲”分道扬镳,踏上了另外一条进化之路。苹果的基因组中含有17个染色体,而其他“近亲”水果(包括桃子、覆盆子和草莓)的染色体介于7个到9个之间,这也是造成苹果具有独特风味和口感的原因之一。
研究人员指出,苹果发生变异的时期,白杨树等植物也出现了基因变异,这表明,一些重大的环境事件令一些物种包括苹果通过进化获得了新生。
苹果是世界上最重要的水果之一,现在全球每年的苹果产量超过6,000万吨。英国《每日邮报》30日援引研究报告中的话报道,研究苹果基因,能够帮助育种专家观察果树幼苗的关键基因,也可以轻松消除影响苹果产量的因素,从而大大提高试验效率。
新西兰植物与食品研究公司已经确定控制苹果果肉色泽和味道的基因。与此同时,他们还利用这些数据培育出新型红肉苹果。这种苹果富含抗氧化剂,能有效防止老年痴呆症,但口感略带苦涩。科学家正在研究改善这种苹果的口感。香甜可口、营养丰富的苹果预计将在2015年上市。
研究同时亦找出了苹果的最古老品种----南哈萨克山脉的“新疆野苹果”。除苹果外,小麦及两种蚂蚁的基因序列上周亦被公开。
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