人文科普:你愛吃的開心果 8000年前古人就會種了
來源:科技日報
作者:趙漢斌
發布時間:2020-11-25
瀏覽次數:1596

  開心果是世界上最重要的商業(ye) 堅果作物之一,起源於(yu) 伊朗。中科院昆明動物研究所與(yu) 伊朗科爾曼大學教授阿裏·艾斯邁利紮德合作,最近在開心果的沙漠極端環境適應,以及人工選擇方麵取得合作研究進展。

  許多人不知道,開心果以前的中文名為(wei) “阿月渾子”,是漆樹科黃連木屬的一種落葉小喬(qiao) 木,其果實富含維生素、礦物質和抗氧化元素,具有低脂肪、低卡路裏、高纖維的顯著特點,對心腦血管疾病、老年性視網膜病變、防衰老等具有醫療保健功效,是世界堅果市場十分暢銷的保健休閑食品,近年來已成為(wei) 世界第五大堅果作物。

  以沙漠幹旱地區為(wei) 家的“西域仙果” 

  開心果還是沙漠幹旱地區鹽堿地水土保持以及有高效經濟產(chan) 出的理想樹種。自上世紀80年代以來,國內(nei) 如雲(yun) 南省林科院、北京林業(ye) 大學等科研機構,以及山東(dong) 泰安、甘肅甘穀和隴南地區進行了開心果的引種試驗,並以中國黃連木做砧木進行嫁接,但由於(yu) 降雨量大、空氣濕度高,果實、枝葉病害嚴(yan) 重;同時,因光熱條件不足、堅果開裂率低、品質差,因此普遍認為(wei) 我國內(nei) 地不具備發展開心果的自然條件。因此,深入了解這種具有重要經濟、營養(yang) 和藥用價(jia) 值的作物,探尋它對非生物脅迫所具有的超強適應性、對幹旱和鹽脅迫具有的耐受性,有助於(yu) 理解生物對極端環境的適應以及人工選擇作用機製。

  綜合開心果對環境條件、灌溉條件、土壤條件等的各項指標要求,我國新疆喀什地區是開心果的適宜栽培區之一。也正因為(wei) 種植區獨特的地理環境、特殊的水土和氣候條件及人文因素,形成了喀什開心果特有的品質特性,有“西域仙果”的美稱。

  對極端環境適應和馴化機製揭曉 

  作為(wei) 中科院昆明動物研究所訪問學者,艾斯邁利紮德教授此前針對開心果做了大量研究工作,積累了不同品種種子和表型的大量數據。結合昆明動物研究所的基因組學和進化生物學學科優(you) 勢,雙方展開了合作。他們(men) 利用二代及三代測序技術繪出了開心果基因組草圖,比較基因組的分析結果表明,開心果對環境壓力的適應性可能與(yu) 細胞色素P450和幾丁質酶基因家族的擴增有關(guan) 。針對耐鹽實驗前後的樣本進行的比較轉錄組學研究,他們(men) 還發現茉莉酸生物合成途徑在開心果耐鹽性中起著重要作用。

  “我們(men) 還對93個(ge) 栽培種、14個(ge) 野生種以及35個(ge) 與(yu) 野生開心果近緣物種進行了重測序,揭示了開心果的群體(ti) 結構特征、遺傳(chuan) 多樣性以及馴化。”參與(yu) 此項研究的吳東(dong) 東(dong) 博士說,他們(men) 發現在不同的野生開心果物種之間,存在頻繁的遺傳(chuan) 物質交流。比較群體(ti) 基因組分析顯示開心果大概在距今8000年前開始被馴化,並經曆了二段式的馴化過程,一些古老的栽培品種顯示與(yu) 野生種具有更近的親(qin) 緣關(guan) 係,而廣泛栽培的品種則是經曆了後期的育種以及改良。

  研究中,他們(men) 還鑒定了馴化過程中受到人工選擇的、與(yu) 樹體(ti) 和種子重量、植株大小相關(guan) 的關(guan) 鍵基因。這些基因在開心果馴化過程中,與(yu) 人工選擇作用和農(nong) 業(ye) 經濟性狀密切相關(guan) 。相關(guan) 成果在線發表於(yu) 權威期刊《基因組生物學》上。

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