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大部分葡萄藤都是雌雄同株的。這些雌雄同株的品種通常會產生更大和更好味道的漿果簇,它們是研究人員用於額外的雜交育種的品種。

現在,康奈爾大學的科學傢已經與加州大學戴維斯分校合作,確定瞭決定葡萄花性別的DNA標記。在這個過程中,他們還準確地指出瞭“完美之花”的遺傳起源。他們的論文《多重獨立重組導致葡萄花的雌雄同株》於4月13日發表在《美國國傢科學院院刊》上。

論文通訊作者、位於康奈爾農業技術學院的美國農業部農業研究局(USDA-ARS)葡萄遺傳組的研究遺傳學傢Jason Londo說:“這是葡萄花性別有多個獨立來源的第一個基因組證據。”Londo也是農業和生命科學學院下屬的綜合植物科學學院(SIPS)的園藝學兼職副教授。

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“這項研究對育種和生產很重要,因為我們設計的遺傳標記可以告訴你每棵葡萄樹到底有什麼花的性別特征,"Londo說,"所以育種者可以選擇隻保留他們未來想要的組合。”

今天,大多數栽培的葡萄樹是雌雄同株的,而葡萄屬的所有野生成員隻有雄花或雌花。由於育種者試圖將野生物種的抗病基因納入新的育種品系,篩選花的性別的幼苗的能力已變得越來越重要。由於葡萄的性別不能僅從種子中確定,育種者花費瞭大量的時間和資源來培育葡萄樹,但在幾年後得知它們是單性品種後就將其拋棄。

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在這項研究中,研究小組檢查瞭數百個野生和培育葡萄樹基因組的DNA序列,以確定雄性、雌性和雌雄同株物種的獨特性別決定區域。他們將現有的雌雄同株的DNA追溯到兩個獨立的重組事件,發生在600萬到8000年前的某個地方。

Londo推測,古代的葡萄種植者偶然發現瞭這些高產的葡萄樹,並為自己的需要收集種子或插條--將雌雄同株的花朵特征凍結在今天使用的培育葡萄樹上。

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許多釀酒葡萄可以追溯到第一次或第二次事件的基因庫中。諸如嘉本納弗朗、赤霞珠、梅鹿輒和湯普森無核葡萄等栽培品種都來自第一個基因庫。皮諾傢族、長相思和佳美則源自第二基因庫。

霞多麗和雷司令的獨特之處在於,它們攜帶瞭來自這兩個事件的基因。Londo說,這表明古代的葡萄栽培者在兩個基因庫之間進行瞭葡萄雜交,從而創造瞭一些今天最重要的栽培品種。記錄識別雄性、雌性和完美花型的遺傳標記,最終將有助於加快栽培品種的開發,降低育種計劃的成本。

“確定的葡萄DNA標記越多,育種者就越能推動葡萄酒和葡萄產業的發展,”研究共同作者、SIPS的園藝和植物育種及遺傳學部門的教授Bruce Reisch說。“現代遺傳測序技術和多機構研究合作是為種植者提供更好的葡萄的關鍵。”

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