藏红花来自阿提卡藏红花番红花的起源可追溯到希腊

医学2020-10-02 21:28:44
导读sativus的起源长期以来一直是推测和研究的主题,因为这种知识将使育种者能够将遗传多样性引入其他遗传上均一的植物物种中。两项新的研究表

sativus的起源长期以来一直是推测和研究的主题,因为这种知识将使育种者能够将遗传多样性引入其他遗传上均一的植物物种中。两项新的研究表明,藏红花番红花起源于希腊的祖先。

自古以来,藏红花一直给菜肴呈现金黄色调和芳香气息。在克里特岛和圣托里尼岛的壁画中描绘了藏红花番红花(Crocus sativus)柱头的使用,这些壁画已有3600年的历史。如今,有价值的植物主要在伊朗种植,占藏红花产量的90%以上。由于其耐寒性,小批量的藏红花甚至在瑞士和德国等不太可能的国家种植和收获。可能部分由于其广泛的农业采用,藏红花的起源直到最近才成为推测的主题。现在,两项独立研究已经能够将C. sativus的根源追溯到希腊。

藏红花番红花是三倍体和雄性不育的植物。这意味着植物只能无性繁殖。在这种情况下,藏红花植物的部分球茎(茎的球状结构)被折断,然后这些子球茎用于种植新的成年植物。这种繁殖形式的结果是,通过杂交不同的栽培品种,没有改善藏红花品质的空间。因此,所有现代藏红花植物在遗传上几乎相同。了解起源,特别是起源植物物种,将使藏红花繁殖者能够使用新的基因型来拓宽藏红花番红花的多样性。

莱布尼茨植物遗传与作物植物研究所(IPK Gatersleben)的研究人员决定通过比较野生番红花种的分子标记与我们栽培的藏红花番红花的分子标记来解决藏红花的起源之谜。在Frank Blattner的研究小组中,通过从所有相关物种的原生林中采集样本来获得植物材料。通过对全基因组单核苷酸多态性(SNPs)的分析和不同番红花种的叶绿体基因组的研究,研究人员能够确定与C. sativus具有最高遗传相似性的物种。因此,野生番红花种C. cartwrightianus希腊被认为是现代藏红花植物的唯一祖先,也是希腊首都雅典附近的一个地区。

C. cartwrightianus已被假定为C. sativus的可能祖先,然而C. cartwrightianus中存在的高特异性遗传多样性导致在先前的研究中不清楚的结果。现在,在IPK研究中,可以在C. cartwrightianus中恢复明确的99.3%的C. sativus等位基因。

这些结果得到了德累斯顿工业大学研究人员进行的独立补充研究的证实。Thomas Schmidt小组的德累斯顿科学家利用不同番红花种的荧光原位杂交(FISH)进行了比较染色体分析,并且还可以证明C. sativus是由两种C. cartwrightianus植物的基因组融合产生的,这一事件称为“ autopolyploidisation”。

所有相关研究人员都感到惊讶的是,藏红花的主要种植区域明显位于其祖先C. cartwrightianus的分布区域之外,其中C. sativus在更干燥的地区和更高的海拔处繁盛。他们怀疑对此的解释也在于藏红花的起源故事 - 这可能是基因组融合的同源多倍化事件导致藏红花的生态转变,远离希腊地中海植被区的栖息地。

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