胡萝卜曾经是紫色的?因为“橙色基因”是隐性的


  发布日期: 2023年11月30日

  来源:Nature Plants

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胡萝卜曾经是紫色的?因为“橙色基因”是隐性的

最近的一项研究分析了600多个胡萝卜品种的基因序列,发现胡萝卜的橙色是由三个特定的基因决定的。有趣的是,胡萝卜呈现出这种橙色色调,这些基因必须处于隐性状态,基本上是关闭的。这一发现为提高胡萝卜的关键特性提供了有价值的见解,有可能从这种蔬菜中获得更多的健康益处。

北卡罗来纳州立大学植物人类健康研究所园艺科学副教授Massimo Iorizzo说:“通常情况下,要使某些功能发挥作用,你需要启动基因。”他也是发表在《Nature Plants》杂志上的一篇描述这项工作的论文的共同通讯作者。“在橙色胡萝卜的例子中,调节橙色类胡萝卜素的基因需要被关闭。类胡萝卜素是维生素A的前体,已被证明对健康有益。”

胡萝卜和健康:丰富多彩的联系

胡萝卜,尤其是橙色的胡萝卜,含有大量的类胡萝卜素,可以帮助降低患眼病等疾病的风险。橙色胡萝卜是美国饮食中维生素A原最丰富的植物来源。

北卡罗来纳州立大学的研究人员与威斯康星大学麦迪逊分校的同事合作,对630种胡萝卜的基因组进行了测序,以继续研究橙色胡萝卜的历史和驯化;这些研究人员在2016年发表在《自然遗传学》上的一项研究提供了第一个胡萝卜基因组序列,并揭示了与黄色胡萝卜色素沉着有关的基因。


研究人员进行了所谓的选择性扫描——对五个不同的胡萝卜群体进行结构分析,以找到在某些群体中被大量选择的基因组区域。他们发现许多与开花有关的基因都在选择中——主要是为了延迟开花过程。开花导致主根变成木质,而不可食用。

橙胡萝卜的选育与驯化

Iorizzo说:“我们发现许多与开花调节有关的基因在橙色胡萝卜的多个种群中被选择,可能适应不同的地理区域。”

这项研究还提供了进一步的证据,证明胡萝卜在9世纪或10世纪在西亚和中亚被驯化。

“紫色胡萝卜和黄色胡萝卜在中亚很常见,”Iorizzo说。“这两种胡萝卜都被带到欧洲,但黄胡萝卜更受欢迎,可能是因为它们的味道。”橙色胡萝卜大约在15或16世纪出现在西欧。橙色的胡萝卜可能是白胡萝卜和黄胡萝卜杂交的结果。

他说:“这项研究基本上重建了胡萝卜被驯化的时间,然后选择了橙色胡萝卜。橙色胡萝卜可能是由白色和黄色胡萝卜杂交而成的,因为白色和黄色胡萝卜位于橙色胡萝卜系统发育树的底部。”

橙色胡萝卜的崛起

橙色胡萝卜的颜色和更甜的味道使其受欢迎,农民们选择这些特征。16世纪和17世纪,北欧发展出了不同种类的橙色胡萝卜,这与那个时代绘画中不同色调的橙色胡萝卜的外观相匹配。19世纪末和20世纪初,随着人们对α -胡萝卜素和β -胡萝卜素(饮食中维生素A的前体)的进一步了解,橙色胡萝卜越来越受欢迎。

“类胡萝卜素之所以得名,是因为它们最初是从胡萝卜中分离出来的,”Iorizzo说。


参考文献:Population genomics identifies genetic signatures of carrot domestication and improvement and uncovers the origin of high-carotenoid orange carrots

 

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