为了变好吃 你知道香蕉有多努力吗？

为了变好吃你知道香蕉有多努力吗？香蕉：虽然经常吃，但我们还不熟一般认为，香蕉原产于东南亚地区，包括印度以及中国南部。中国古代典籍常常将香蕉、芭蕉和甘蕉混用，关于香蕉食用的详细记载可见于《齐民要术》第十卷，《广志》曰：“剥其上皮，色黄白，味似蒲萄，甜而脆，亦饱人”。可以看出，中国古代是有食用蕉的，但食用口感似乎与我们平常吃的香蕉相去甚远，并且是有种子的。这就奇怪了，为什么我们现在所食用的香蕉口感很好，和古籍中所记载的不是一回事呢？难道是香蕉背着我们偷偷进化了？香蕉：没有进化，但被驯化芭蕉（Musabasjoo），一般是指芭蕉属野生种，它们味苦涩、带有大量种子，不可食用。而我们平时食用的香蕉，一般指驯化种栽培香蕉。从严格意义上说，无论是芭蕉、香蕉或者甘蕉，它们都是一类抽象名词，并不指代某一个具体品种，因此也常常被现代人们混用。带种子的野芭蕉。左图是一种果皮颜色艳丽，成熟后自动炸裂开来的野芭蕉（Musavelutina）；右图是收集的该种的种子。图片来源：中国科学院华南植物园那么，口味不佳的芭蕉是怎么驯化成可供人类食用的品种呢？随着爱吃且爱钻研的科学家们的研究与分析，人们逐渐发现新几内亚地区可能是最早的香蕉驯化中心，在这里发现了早期的栽培记录。现代大多数食用无籽蕉主要源自两种野生品种：小果野蕉（学名为 Musaacuminata，染色体类型为AA，大多为长长的果实）和野蕉（学名为 Musabalbisiana，染色体类型为BB，大多为圆圆胖胖的果实），经过种内或种间的杂交形成，进而产生了多种多样的现代栽培蕉。左图为小果野蕉果实；右图为野蕉果实图片来源：中国科学院华南植物园市面上常见的栽培品种属于人工杂交产生的三倍体，主要包括香蕉（AAA）、大蕉（AAB）和粉蕉（ABB）三大类。它们属于单性结实，也就是说这类品种不经过授粉也可以结出果实。由于没有种子，生产上一般采用组织培养法进行大量种植。看到这里你或许就能明白，人们用给香蕉进行“绝育”的方式来去除黑黑的种子，从而让口感变得更好。“吃”途广泛的香蕉虽然我们平时一般都是将香蕉当成茶余饭后的美味水果，但是香蕉的可食用指南远不止于此。据不完全统计，芭蕉属野生品种不足百种，但产生的栽培蕉品种可达千种。这些品种在约140个国家广泛种植，主要是获取果实，口感差点的可以考虑酿酒，如香蕉啤酒、香蕉酒。不仅如此，栽培蕉的假茎和叶还可以生产纤维，根部可以积累大量淀粉。在一些欠发达国家，香蕉还是人们的重要食物储备。尽管有些香蕉品种不适合鲜食，低糖、低水分、富含纤维，生吃口感粗糙，但经过烹饪（如蒸、煮、烤和油炸等）过后，它们仍旧可以成为餐桌上的美味，在一些非洲国家甚至还被作为主食。这类烹食蕉一般属于大蕉类（AAB），全年结果，极其耐储藏，这也使得它们成为饥荒时期的宝贵食物来源。人类可不是只会吃香蕉当然，科学家们对香蕉的研究并不仅限于“吃”这个字上。随着基因组学这一研究领域的兴起与发展，科学家们自2007年以来，陆续开展果实作物基因组研究工作，先后探寻了葡萄、木瓜、苹果、林地草莓等果实的基因奥秘。重要果实作物测序时间线。第一个香蕉基因组，严格意义来说是第一个野生芭蕉（小果野蕉）基因组，于2012年完成测序，极大地促进了下游功能育种的研究。第一个小果野蕉基因组发表于《自然》（2012）。随后的10年内诞生了不少关于野生芭蕉的基因组研究，但始终没有一个栽培香蕉的参考基因组发布。栽培香蕉往往是多倍体，杂合度、重复序列含量高，因此基因组的解析并不容易。2022年8月，距第一个野生芭蕉基因组发布后的第十年，中国科学院华南植物园的研究团队计划开展了对栽培香蕉（AAA）的全基因组研究，旨在揭示栽培香蕉的全基因组遗传成分，为追寻栽培香蕉遗传祖先以及鉴定关键驯化性状奠定研究基础。研究团队选择的品种属于卡文迪许蕉（Cavendish）类的巴西蕉，这个品种在全世界范围内大量种植，市场份额占到了约50%。先前曾有过关于卡文迪许蕉基因组的研究，但分辨率、完整性不足。科学家们迫切期待着卡文迪许完整参考基因组的解析。香蕉：我变好吃了，但也不抗病了全基因组的信息可以更好地帮助我们理解驯化的过程，哪些基因对栽培香蕉风味形成起了关键作用？为什么栽培香蕉的抗病性普遍低于野芭蕉？带着这些疑问，研究团队进行了进一步的挖掘，发现与果实品质及风味相关的基因家族发生了显著扩张，包括蔗糖/二糖/寡糖代谢通路、淀粉代谢通路以及芳香物质合成相关通路。也就是说，它们参与香蕉果实中甜味、软糯口感、香气等的形成过程。鲜食蕉和烹食蕉在口感风味上的巨大差异可能受到这部分基因控制。鲜食蕉往往吃起来更甜，这与果实成熟中可溶性糖的积累相关。华南植物园中的巴西蕉。图片来源：中国科学院华南植物园尽管驯化后的香蕉风味更佳，但野生种却表现为具有更高的抗病性。这种情况并非只存在于香蕉中，大多数作物在驯化过程中往往都表现出抗病性的下降，这主要是由于驯化过程中遗传成分逐渐单一化。特别是对于香蕉而言，由于特殊的无性繁殖模式，全世界范围内的巴西蕉可能都源自同一个个体，具有相同一套DNA。如果个体表现为对某种病易感，那么所有的个体也都难以避免。枯萎病就是一个例子，导致上一代全球流行的大麦客品种淡出市场。令人遗憾的是，近年来发现，巴西蕉同样对枯萎病易感。研究人员对全基因组进行了抗病位点检测，发现相对野生芭蕉，巴西蕉中存在更少的抗性基因。这与传统认知是相吻合的，但是考虑到巴西蕉的单系起源（它们的抗性基因是直接从亲本继承而来，因此抗性基因理应与亲本保持一致），这样的结果又是令人惊讶的，研究人员认为巴西蕉复杂的驯化过程可能造成这一独特性。此外，研究人员还在3号以及10号染色体上定位到关联枯萎病抗性的区域，为未来枯萎病研究指明方向。结语理解作物的驯化过程往往并不简单，例如亚洲稻（又称水稻）的起源就长期存在争议。三倍体香蕉基因组的成功解析为香蕉遗传学和育种提供了重要资源。确定栽培香蕉的祖先和驯化过程则是另一项极其重要的工作，将有助于我们理解香蕉多样性的形成途径，这是未来香蕉育种的关键。未来植物学家们会结合大规模的种质资源调查，通过群体水平（比较个体与群体间的异同）研究，进一步厘清栽培香蕉的驯化起源过程，以便于育种学者选择合适的品种进行杂交。小小的香蕉中藏着人类驯化果实的秘密，未来，植物学家们将为我们揭晓更多的驯化秘密，你期待吗？...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383061.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383061.htm

科学家完成阿拉比卡基因组测序 为开发适应气候的咖啡打开大门

科学家完成阿拉比卡基因组测序为开发适应气候的咖啡打开大门参考基因组对于开发更能适应气候变化和抗病的品种至关重要。通过对阿拉比卡咖啡的参考基因组进行前所未有的测序，一个科学家联盟得以筛选出可能对咖啡抵抗锈病和其他疾病负有责任的基因（候选基因）。同时，他们还确定了与阿拉比卡咖啡香味有关的一些基因的表达。这项研究可为开发更适应气候变化的品种提供指导。图片来源：GianBarros"有了基因组知识，我们就有可能获得以下两个方向的信息：通过指导杂交来培育品种，换句话说，为我们今后培育新品种的杂交提供参考；"DouglasDomingues是巴西圣保罗大学路易斯-德凯罗斯农学院植物基因组学和转录组学小组的研究员，也是这篇论文（他当时还在圣保罗州立大学里奥克拉罗分校工作）的作者之一。据他说，对基因组进行测序是一场竞赛。"测序的价格下降了很多，而咖啡是少数几种还没有进行参考基因组测序的商品之一。其他小组也在尝试，在我们之前就有一篇论文发表了。但他们大多采用的是标准策略：选择一种有趣的植物进行栽培，然后对其基因组进行测序。"Domingues所在的小组对一种植物进行了测序，这种植物从农艺学的角度来看并不有趣，但从遗传学的角度来看却大有可为。"我们参考基因组的优势在于它来自'二倍体'个体。这项工作的协调人、雀巢食品安全与分析科学研究所基因组学高级专家PatrickDescombes解释说。他解释说，阿拉比卡咖啡是一种四倍体：它有两个基因组，因为它是由另外两个物种融合而成的。"与常见的四倍体品种相比，通过对阿拉比卡咖啡的二倍体进行测序，科学家们可以获得更清晰、更简化的基因组视图。这样就能更精确地识别相似基因之间的变异，促进分子信息在改良研究中的应用。在这项研究中，研究小组能够更准确地确定这种融合发生的时间：不超过60万年前，C.canephora和C.eugenioides融合形成这种四倍体杂交种，并继续其进化之路。"我们利用阿拉比卡、罗布斯塔和尤金尼欧亚种的DNA信息得出了这一结论：我们能够做出更准确的推断，因为以前这一区间的年代在5万年到100万年之间。"Domingues报告说："我们将这一时间窗口缩短为35万年至60万年。"这篇文章最近发表在《自然-遗传学》（NatureGenetics）杂志上，是包括巴西在内的十多个国家的科学家联合攻关的成果，这些科学家与一个以上的机构合作。就多明戈斯而言，他的参与得到了巴西国家科学基金会（FAPESP）的部分资助，该基金会通过青年研究员项目和博士后奖学金授予了苏珊娜-蒂米-伊万本-铃木（SuzanaTiemiIvamoto-Suzuki），苏珊娜-蒂米-伊万本-铃木也是文章的作者之一。野生与栽培咖啡的基因多样性"我们利用参考序列来了解非洲原产地野生阿拉比卡咖啡的多样性，并将其与当今种植的阿拉比卡咖啡进行比较，"ESALQ-USP的科学家解释说，研究小组对种植在世界各地的阿拉比卡咖啡品种以及在埃塞俄比亚森林中采集的野生标本进行了重新测序，并设法了解了野生咖啡与种植咖啡之间的差异。为了从基因组学的角度了解阿拉比卡的进化史，该研究小组对46个样本进行了测序，其中包括3个罗布斯塔样本、2个尤金尼欧样本和41个阿拉比卡样本。后者包括一个18世纪的模式标本（分类群作者在描述该分类群时指定的实物标本，作为该分类群的基础材料）、12个具有不同育种历史的栽培品种、帝汶杂交种（阿拉比卡与抗虫害的C.canephora品种自发杂交）及其与阿拉比卡的5次回交，以及从埃塞俄比亚大裂谷东西两侧采集的17个野生样本和3个野生/栽培样本。"我们使用了最新的基因组技术，即来自高保真PacBio系统（用于基因测序）的长读数和来自Illumina的短读数（用于分析遗传变异和生物功能的集成系统）的近距离连接，来生成染色体组装。这种组合产生了最高质量和完整性的染色体级组装，"Descombes说。寻求抗病能力据ESALQ-USP教授介绍，在栽培品种中，对育种非常重要的是引入抗咖啡叶锈病的基因。20世纪30年代，巴西在这方面发挥了重要作用。IAC（坎皮纳斯农艺研究所，也位于圣保罗州）是研究和育种的先驱中心。坎皮纳斯农艺研究所的研究人员向我们提供了该机构早在20世纪30年代就开始实施育种计划的植物。以病害为导向的育种工作出现在20世纪60至70年代，主要工作是将一种抗锈病的阿拉比卡植物（即所谓的帝汶杂交种）与生长在不同国家的植物进行杂交，从而培育出抗锈病的新品种。但当时还不知道是哪些基因产生了抗性。帝汶杂交种于20世纪20年代在帝汶岛的田间被发现，具有天然抗锈病和其他病害的能力。除锈病外，咖啡浆果病、咖啡浆果螟和咖啡二化螟是影响世界许多地区生产的另外三种主要害虫。气候变化也是控制病虫害的一个关键问题，因为气候变化会使病虫害蔓延到新的地区。雀巢农业科学研究所植物遗传学和化学组经理莫德-勒佩利（MaudLepelley）透露说："不同地区之间的生咖啡豆贸易也是导致某些病虫害向新地区传播的另一个因素。"在现已发表的论文中，研究小组设法找到了文献中已经与抗病性相关的基因集，这些基因只存在于改良后的品种中。"帝汶杂交种以某种方式获得了这些抗病基因，现在我们知道是哪些基因了。它们有几十种，但我们已经缩小了搜索范围。阿拉比卡咖啡有69000个基因，而我们已经缩小到了不到30个。"多明戈斯指出："能够确定这些以前未知的候选抗性基因，是我们研究中前所未有的成就。"但这项工作远未结束，因为这些基因还有待测试。还需要进行更多的研究，以确定并培育出能够抵抗这些病虫害和其他咖啡病虫害的品种。利用分子遗传学，该研究小组还能够进行三重分离，表明埃塞俄比亚野生植物的遗传多样性不同于今天种植的咖啡，这可能是由于瓶颈效应和驯化造成的，因为在驯化过程中很少有植物被选中。科学家指出："我们在此表明，由于驯化前的多重瓶颈效应，野生标本的遗传多样性已经很低，而被人类选择用于种植的基因型，包括古老的埃塞俄比亚本地品种和较新的品种，已经在一定程度上混合了不同的品系。"基因表达与咖啡香气与此同时，多明戈斯小组还观察到了一些与咖啡品质，尤其是香味有关的基因表达事件。他们研究了萜烯合成酶（在植物中与抵御昆虫有关），以及一个与咖啡中脂质化合物有关的基因，该基因编码脂肪酸去饱和酶。"我们在一个亚洲阿拉比卡品种中观察到，与香气和风味相关的基因在果实中由C.eugenioides亚基因组表达的多于另一个亲本。换句话说，其中一个基因组对饮料感官特性的贡献大于另一个基因组。"Domingues说："我们现在想知道的是：这是否适用于我们测序的所有品种，包括改良前和改良后的品种？"探索阿拉比卡咖啡中的基因相互作用这项研究揭示了C.canephora和C.eugenoides基因之间的相互作用如何与阿拉比卡咖啡的香味等特征相关联。阐明基因之间的相互作用有助于增进我们对阿拉比卡咖啡重要特征的遗传机制的了解，而这是开发新品种的基本前提，可以保证未来咖啡产品所需的咖啡豆的生产。这项工作的衍生项目已经在进行中。"我刚刚与法国研究人员合作启动了另一个项目，这也是第一项工作的衍生项目。我们现在要分析非栽培咖啡物种。我们希望了解非咖啡物种的基因组，这些物种所包含的特征与气候变化情景相关。我们的重点是对气候适应能力较强的物种进行测序。我们想知道它们有哪些基...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429811.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429811.htm

科学家们欣慰地确认这种没有肛门的神秘生物Saccorhytus不是人类祖先

科学家们欣慰地确认这种没有肛门的神秘生物Saccorhytus不是人类祖先一个国际研究小组发现，一种被认为是人类祖先的神秘的微观生物实际上属于不同的家谱。这种没有肛门的"好奇"生物被证明与人类没有关系。Saccorhytus是一个长满尖刺和皱纹的袋子，它有一个巨大的嘴巴，周围有刺和孔，这些刺和孔被解释为鳃的毛孔，这是去甲类动物的原始特征，我们人类的深层祖先就是从那里起源的。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1318551.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1318551.htm

我国科学家成功绘制中国豌豆基因组高质量精细物理图谱

我国科学家成功绘制中国豌豆基因组高质量精细物理图谱近日，中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用创新团队联合国内外多家合作单位，成功绘制了中国豌豆基因组高质量精细物理图谱，构建了栽培和野生豌豆泛基因组，解析了豌豆基因组进化特征、群体遗传结构，为揭示豌豆起源驯化，以及基因挖掘、种质创新、育种改良提供了宝贵资源及数据支撑。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1320157.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1320157.htm

利用推断祖先的方法 科学家揭开了个性化癌症治疗的秘密

利用推断祖先的方法科学家揭开了个性化癌症治疗的秘密知道你的祖先来自哪里可能是改善癌症治疗的关键吗？也许吧，但这把钥匙会在哪里？我们如何能从癌症的祖先根源追溯到现代的解决方案？对于冷泉港实验室（CSHL）的研究教授AlexanderKrasnitz来说，答案可能深藏在庞大的数据库和医院档案中，其中包含数十万的肿瘤样本。Krasnitz和CSHL博士后研究员PascalBelleau正在努力揭示癌症和种族或民族之间的谱系关系。他们已经开发了新的软件，可以从肿瘤的DNA和RNA准确地推断出大陆的祖先。他们的工作也可能帮助临床医生开发早期癌症检测和个性化治疗的新策略。"为什么不同种族和民族的人患不同类型的癌症的比例不同？"克拉斯尼茨说。"他们有不同的习惯、生活条件、接触--所有种类的社会和环境因素。但也可能有遗传因素。"克拉斯尼茨的团队使用混合DNA档案训练他们的软件工具。他们从已知背景的癌症和不相关的无癌基因组中创建了这些档案。然后他们用已知血统的病人的胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌和血癌标本测试了该软件的性能。该团队发现该软件将他们的杂交图谱与大陆人口相匹配，准确率超过95%。Krasnitz说："我们有一个很好的模型来建立，但是很少有个人来自单一的祖先。我们在某种程度上都是混合的。因此，现在我们正在努力深入研究，测试未知祖先的肿瘤样本，揭示祖先的混合体，并实现更多的区域特异性"。多么具体？就目前而言，认为西非与东非是相对的。"Krasnitz和Belleau最近加入了一项与NorthwellHealth和SUNYDownstate医疗中心合作的结肠直肠癌研究。这项研究使他们能够探索结肠直肠癌如何根据特定的种族或民族以不同的方式进行基因突变。他们希望进一步完善他们的软件，不仅推断整个基因组的祖先，而且推断其中的每一个个体序列。"Belleau说："如果我们能够识别出更多容易受到不同癌症或其他侵略性疾病影响的局部祖先，它可以帮助我们确定基因组的特定部分，并针对它进行治疗。"现在，一个简单的DNA拭子可以告诉你你来自哪里以及你会遗传哪些疾病。在未来，它可能也会给你战胜它们的手段。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353813.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353813.htm

科学家们重建了所有哺乳动物在1.8亿年前的共同祖先的基因组

科学家们重建了所有哺乳动物在1.8亿年前的共同祖先的基因组从鸭嘴兽到蓝鲸，今天所有活着的哺乳动物都是约1.8亿年前存在的一个共同祖先的后代。尽管我们对这种动物了解不多，但一个全球专家小组最近通过计算重建了其基因组的组织。这些发现最近发表在《ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences》上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1327567.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1327567.htm