科学家剥离古老的香蕉DNA层以揭示神秘的祖先

香蕉被认为是7000年前在新几内亚岛上首次被人类驯化。但是香蕉的驯化历史很复杂，而它们的分类也引起了激烈的争论，因为物种和亚种之间的界限往往不明确。

现在，植物科学前沿的一项研究表明，这段历史比以前想象的还要复杂。结果证实，今天的驯化品种的基因组包含三个额外的但尚不为人知的祖先的痕迹。

“在这里，我们表明，今天大多数从野生香蕉M.acuminata传下来的二倍体栽培香蕉是不同亚种之间的杂交种。至少有三个额外的野生‘神秘祖先’在数千年前一定对这种混合基因组做出了贡献，但还没有’尚未确定，”该研究的第一作者、国际生物多样性联盟和法国蒙彼利埃CIAT的科学家JulieSardos博士说。

复杂的驯化历史

驯化的香蕉(除了太平洋的飞香蕉)被认为是四个祖先的后裔——要么是野生香蕉Musaacuminata的亚种，要么是不同但密切相关的物种。M.acuminata似乎是在印度和缅甸之间的北部边境地区进化而来的，并且在它首次被驯化之前大约1000万年就已经存在于大洋洲。更复杂的情况是，驯化品种的每条染色体可能有两个(“二倍体”)、三个(“三倍体”)或四个(“四倍体”)拷贝，而且许多也是野生物种M.balbisiana的后代。

最近的小规模研究表明，即使是这种已经很复杂的情况也可能不是全部，与M.acuminata相关的其他祖先可能参与了驯化。新结果不仅证实了情况确实如此，而且还首次表明这些基因库在驯化的香蕉基因组中很常见。

香蕉收集任务

作者在国际生物多样性联盟和比利时CIAT的“MusaGermplasmTransitCenter”对世界上最大的香蕉样本集合中的226份叶子提取物进行了DNA测序。在这些样本中，68个属于9个野生亚种，154个属于由M.acuminata传来的二倍体驯化品种，还有4个远缘野生种和杂种作为对照。许多人此前曾参加专门的“香蕉采集团”，前往印度尼西亚、新几内亚岛和布干维尔自治区。

研究人员首先测量了栽培品种和野生香蕉之间的相关程度，并根据39,031个单核苷酸多态性(SNP)的多样性制作了“家谱”。他们使用其中的一个子集——均匀分布在基因组中，每一对划分一个大约100,000个“DNA字母”的块——来统计分析每个块的祖先。他们第一次在所有驯化样本的基因组中检测到三个其他祖先的踪迹，而野外还没有与之匹配的样本。

神秘的祖先可能在某个地方生存

神秘的祖先可能早已灭绝。“但我们个人的信念是，它们仍然生活在野外的某个地方，要么科学描述得很差，要么根本没有描述，在这种情况下，它们可能受到威胁，”萨多斯说。

萨多斯等人。有一个好主意在哪里寻找它们：“我们的基因比较表明，这些神秘祖先中的第一个一定来自泰国湾和南中国海以西之间的地区。第二个，来自婆罗洲北部之间的地区和菲律宾。第三个，来自新几内亚岛。

可以帮助培育出更好的香蕉

这些神秘的祖先可能对驯化香蕉做出了哪些有用的特征尚不清楚。例如，单性结实的关键性状，即无需授粉的坐果，被认为是从M.acuminata遗传的，而烹饪香蕉的大部分DNA来自于M.acuminata亚种(或可能是单独的物种)班克斯ii

第二通讯作者，同样来自国际生物多样性组织的MathieuRouard博士说：“确定栽培香蕉的祖先很重要，因为它将帮助我们了解塑造今天观察到的香蕉多样性的过程和路径，这是培育香蕉的关键一步的未来。”

“育种者需要了解当今驯化的二倍体香蕉品种之间杂交的基因构成，而这项研究是朝着对许多这些品种进行详细表征迈出的重要的第一步。”

Sardos说：“基于这些结果，我们将与合作伙伴合作，在我们研究确定的三个地理区域中探索野生香蕉的多样性并对其进行基因分型，以期找出这些未确定的栽培香蕉的贡献者。调查也很重要。这些贡献者中的每一个都为栽培香蕉提供了不同的优势和特征。”