文/觀察未來科技 近日,一個(gè)國際科研團(tuán)隊(duì)對(duì)在利比亞撒哈拉沙漠考古遺址收集的新石器時(shí)代的西瓜種子進(jìn)行測(cè)序,破譯了迄今最古老的植物基因組。 一直以來,科學(xué)家們都普遍認(rèn)為西瓜來自非洲,但究竟何時(shí)何地從野生西瓜中馴化出果肉紅甜的西瓜,還是個(gè)謎。此前認(rèn)為,西瓜最有可能首先在尼羅河流域和現(xiàn)在的北蘇丹被馴化,但20世紀(jì)90年代初,科學(xué)家們?cè)诶葋喰率鲿r(shí)代的烏安·穆胡賈格遺址發(fā)現(xiàn)了疑似西瓜籽。 為更好地了解西瓜從野生植物到馴化作物的歷程,研究人員收集并分析了英國皇家植物園邱園植物標(biāo)本館收集的幾十個(gè)西瓜和西瓜親緣種的種子。 他們還獲得并研究了來自利比亞和蘇丹的種子化石,其放射性碳年代(C-14)分別為6000年和3000年前。 該研究負(fù)責(zé)人之一、英國謝菲爾德大學(xué)的紀(jì)堯姆·喬米基博士等人從利比亞和蘇丹的種子以及植物標(biāo)本庫收集的種子中生成了基因組序列,并將這些數(shù)據(jù)與收集的重要種質(zhì)重新測(cè)序的基因組一起進(jìn)行了分析。 研究人員發(fā)現(xiàn),最古老的種子來自一種名為egusi瓜的植物,egusi瓜是一種目前僅限于西非種植的西瓜。由于這種西瓜果肉中含有葫蘆素,因此它們生吃時(shí)是苦的,不可食用,取而代之的是它們的種子,用于燉菜和湯中,大小和味道與南瓜籽相似。 基因就是生物體的密碼,基因里藏著生物絕大部分遺傳信息,人類自發(fā)現(xiàn)基因之日起,就希望能夠破解它的秘密。而基因測(cè)序就是要測(cè)定未知的序列,確定重組基因的方向與結(jié)構(gòu),通過更好地了解這些古代水果的基因組成,研究人員希望能更清楚地描繪西瓜的馴化過程,此外,繪制數(shù)千年來基因交換的圖表,也有助于科學(xué)家確定有利的基因特征,增強(qiáng)植物對(duì)干旱、疾病和害蟲的抵抗能力。 目前,基因測(cè)序的趨勢(shì)已在向更多物種、更多個(gè)體、更多表型上進(jìn)行。 2010年以來,黃瓜、番茄、大白菜、木豆、棉花等大型植物基因組測(cè)序和分析相繼完成,石蟹猴、裸鼴鼠、倉鼠卵巢(CHO)細(xì)胞系、牦牛等動(dòng)物的基因組研究也逐漸走進(jìn)我們的視野。 于2002年啟動(dòng)的人體 腸道宏基因計(jì)劃至今已發(fā)現(xiàn)人體腸道內(nèi)微生物的300萬到500萬個(gè)基因,遠(yuǎn)超過人體本身的2萬個(gè)基因。我們預(yù)測(cè),這些微生物對(duì)人體生理、營養(yǎng)和免疫力有重要影響,人體微生物群落的紊亂是導(dǎo)致疾病的主要因素。不僅如此,植物、動(dòng)物、微生物等生命進(jìn)化之樹中的所有生物都將是基因組分析的對(duì)象。 可以說,基因測(cè)序不僅讓人們知道自己的來路,更指引著人們未來的方向。 |
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