云南农业大学Science封面发文，解析葡萄的起源和驯化

　　

云南农业大学和中科院植物研究所领导的研究团队近日利用基因组测序和重测序，获得了葡萄起源和驯化的新见解。他们首次提出，葡萄的驯化是在西亚和高加索地区同时发生的。

共同通讯作者、云南农业大学陈玮教授表示：“所有旧模型的立足点是假设只有一次驯化事件。根据这个假设，当人们选择不同葡萄进行分析时，他们会对驯化地点得出不同的结论。”

然而，在对栽培葡萄亚种（V. vinifera）和野生祖先亚种（V. sylvestris）的基因组进行分析后，研究团队发现了两次驯化事件，它们大致是同一时间发生在西亚和高加索地区，并完善了这些驯化事件的时间框架。

2023年3月2日，相关成果以封面文章的形式发表在《Science》杂志上。

“我们对野生葡萄和栽种葡萄的系统基因组调查描绘出一幅明确的葡萄进化史图像，它与世界气候变化和人类迁徙历史中的关键事件相呼应，”作者在文中写道。

在组装了野生葡萄祖先亚种V. sylvestris的染色体水平参考基因组后，研究人员将3,500多种葡萄的重测序数据一起纳入分析，其中包括1,022种野生葡萄和2,503种栽培葡萄品种。

根据在序列中发现的数百万个SNP和小片段插入缺失，研究人员发现了近500种不同的葡萄基因型，以及四个地理位置不同的野生葡萄遗传聚类和六个栽培葡萄聚类，它们大致沿着从西亚到欧洲的梯度分布。

同时，利用地质学和考古学的线索，研究人员将葡萄的进化史追溯到更新世时期（距今约11,000年前）。他们推测当时的人类在某种程度上依赖这些植物，但还没有系统种植。

作者指出，“现代人很可能从更新世晚期开始广泛使用葡萄作为能源，但是恶劣的气候不适合农业” 。

根据群体瓶颈模式及其他数据，研究团队估计栽种葡萄的驯化大约发生在6,900年至11,000年前，地点是在高加索地区和西亚。他们推测驯化的用途分别是生产葡萄酒和种植葡萄水果。

“这些数据共同支持了栽培葡萄的双重起源，并拒绝了单一驯化中心的种群理论，”作者报告称，大约11,000年前的种群分化时间表明，“驯化事件与农业生产几乎是同时发生的”。

他们认为，这些植物随着人类和贸易从高加索和西亚地区转移到世界上其他地区，并继续发生多样化，在途中偶尔与野生葡萄进一步混合。

这项研究也有助于人们研究与葡萄性状相对应的遗传因素，包括葡萄果皮的颜色及特定的香气和味道。人们可以利用这个数据集来确定与理想性状有关的变异，提高葡萄质量，并推动分子育种计划。

原文检索

Dual domestications and origin of traits in grapevine evolution

SCIENCE

2 Mar 2023 Vol 379, Issue 6635 pp. 892-901

DOI: 10.1126/science.add8655