当今天的种植者培育新的品种——试图生产出味道更好、抗病能力更强的葡萄——需要2-4年的时间,种植者才能知道他们是否拥有完美花朵的基因成分。
女性凝固果实,但产生无菌花粉。虽然男性对花粉有雄蕊,但缺乏水果。然而,完美的花卉携带性别基因,可以自我授粉。这些雌雄同体各种品种通常会产生更大,更好的品尝浆果,他们是研究人员用于额外的交叉育种。
现在,康奈尔科学家曾与加利福尼亚大学戴维斯(UC Davis)合作,鉴定了确定葡萄花性行为的DNA标记。在这个过程中,他们还针对了完美花的遗传起源。本文,“多重独立重组导致了葡萄藤的雌雄同体那“4月13日在杂志PNA期刊上发布。
“这是第一个基因组证据,表明葡萄藤花性有多个独立的起源,”他说杰森·隆哥,关于论文的相应作者以及美国农业部农业研究服务部(USDA ARS)葡萄遗传学单位的研究遗传学家,位于康奈尔·阿格里特科。Londo也是综合植物科学学院园艺(SIPS),部分农业和生命科学学院园艺副教授。
隆多说:“这项研究对育种和生产非常重要,因为我们设计了基因标记,可以告诉你每棵葡萄树花的性别特征。”“因此,育种者可以选择只保留他们未来想要的组合。”
如今,大多数栽培的葡萄是雌雄同体,而血管族属的所有野生成员都只有雄性或女性花卉。随着育种者试图将抗癌基因从野生物种中纳入新的繁殖线,筛选花卉幼苗的能力越来越重要。由于葡萄性别不能单独从种子中确定,因此育种者花了很多时间和资源筹集葡萄藤,只要在学习他们是单性品种时,只要丢弃几年的时间。
在研究中,该团队检测了数百种野生和驯化葡萄基因组的DNA序列,以确定男性,女性和雌雄同体的独特性别决定区。它们将现有的雌雄同体DNA追溯到两个单独的重组事件,在600万和8000年之间发生在某个地方。
伦敦认为,古代的葡萄栽培家偶然发现了这些高产的葡萄,并收集了种子或插枝以满足自己的需要——将今天使用的驯化葡萄的雌雄同体花朵特征冷冻起来。
许多葡萄酒葡萄可以追溯到第一个或第二个事件基因库。赤霞珠,赤霞珠,梅洛和汤普森无籽等品种来自第一个基因库。Pinot家族,Sauvignon Blanc和Gamay Noir起源于第二个基因库。
夏敦埃(Chardonnay)和雷司令(Riesling)的独特之处在于,它们都携带着来自这两个产区的基因。伦敦说,这表明古代的葡萄栽培家在这两个基因库之间进行了杂交,培育出了一些今天最重要的品种。
记录识别雄性,女性和完美花卉类型的遗传标记将最终帮助速度品种发展,降低育种计划的成本。
“识别出葡萄DNA标记越多,育种者可以提高葡萄酒和葡萄行业,”说布鲁斯瑞萨克,共同作者和园艺部分教授和啜饮的植物育种和遗传学部分。“现代遗传测序技术和多机构研究合作是为种植者提供更好的葡萄的关键。”
本研究的资金是由美国农业部国家粮食和农业研究所的专业作物研究倡议竞争资料提供。
本文的共同作者还包括Chengel Cornell生物技术研究所的程邹和齐太阳;MelánieMasonnet,Andrea Minio和UC Davis的Dario Cantu;USDA-ARS葡萄遗传学单位的Lance Cadle-Davidson;维克多Llaca在Corteva Agriscence;在啜饮的园艺部分中Avinash Karn和Fred Gouker;和南达科他州立大学的Sagar Patel和安妮芬尔。
Erin Rodger是Cornell Agritech的营销和通信高级经理。