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关于葡萄基因的一些小事
小酌日历 2018-03-06

本文共1374字 | 内容深度:★★★☆☆

就在前几天,朋友突然很严肃的跟我说“亲爱的我需要你的专业”,我以为是要问我什么酒好喝,结果转给我一篇小崔的转基因识别指南顺口溜,问我说转基因食品是不是不能吃。Em……好吧虽然本人研究课题不是转基因葡萄,不过毕竟在基因育种组熏陶多年也算是了解一些。很负责任的说一句,市面上的合法转基因食品,都是通过了各种毒理学试验和评价的,科学证明无毒无害。既然说到了基因,那么关于基因和葡萄这个看似“神秘”的话题,我就以我有限的知识储备和大家随意聊五块钱的吧。(可能思维有点跳跃,希望大家看得开心有所收获)

在之前关于葡萄新品种诞生的文章中讲到过有一种可控性针对性较强的育种方法——转基因育种。转基因一般是针对某个特性的改善,那么首先需要知道我们想要改善的特性比如抗寒抗虫等,然后需要定位是哪个基因决定了这个特性的表达,之后再针对性的把这个优良基因转到需要它的葡萄中,说起来很简单,但其中涉及到的科研过程非常复杂且需要反复实践和试验,直到现在依然没有转基因葡萄成功应用的实例。

自从六十多年前DNA的双螺旋结构被发现,关于基因的密码陆续被破解,人类基因不用说研究的最多了,除了狗血剧情里常见的亲子鉴定,还有最近几年特别火的各种快速平价测基因产品。在人类全基因组已经明了的情况下,这种快速检测基因确实不是难事,而第一次全基因组的确定一般都需要漫长的过程,这一创举就是大名鼎鼎的“人类基因组计划”。

葡萄的基因组计划完成在2007年,法国和意大利的葡萄基因组研究团队经过近3年的合作研究,最终绘制出了一张高质量的欧亚种葡萄基因组序列框架图,从此揭开了葡萄的基因组密码。要么说葡萄在水果界和植物界的江湖地位不一般,因为它是人类完成全基因组测序的第四种开花植物,第二种木本植物,也是科学家首次成功破译水果类植物的基因组密码。

完成这次全测序所用的葡萄品种是黑皮诺。这个时候可能问题又来了,为啥测了黑皮诺就可以用别的葡萄基因和它比对了?都是不同的品种诶…说到这里,我觉得有必要先来一波科普。你觉得自己和路人甲完全不同,但其实你们基因的相似性可能高达99.9%,只要路人甲不是外星人,因为同一个物种的基因差异是非常小的。葡萄基因组约由3.4万多个基因组成,大约有4.87亿个碱基对,而造成不同品种间差异的可能只是几百个碱基对的突变,所以不管当初全基因组测的是黑皮诺或者赤霞珠,都没有太大差异。

这张图看懂表格题目就OK了,不要为难自己

就像做亲子鉴定一样,葡萄的基因鉴定帮助不少品种找到了自己的父母,让不同葡萄品种之间的亲缘关系变得清晰靠谱。比如说皮诺塔吉,当初发现这个新品种的时候怀疑它是黑皮诺和“隔壁老王”神索的孩子,通过基因鉴定就能确定是不是亲儿子了。除了认祖归宗,科学家还通过研究考古遗址中的古代葡萄种子的基因,以及现代仍在种植的葡萄品种基因的比对,可以追溯出某种葡萄品种的栽培历史,也就是一个品种在地球上的生存时间。

考古挖掘出的葡萄籽

关于葡萄亲缘关系的鉴定也简单解释下,全基因测序是前提,用葡萄举例,在葡萄4亿多个茫茫碱基对中,我们不知道有多少个基因不知道他们的功能,通过全基因测序才能知道葡萄这个种的基因序列,大白话说就是知道有哪些基因。亲缘关系鉴定,一般就是找若干个等位基因进行比对,一般一对儿染色体里一条来自父本一条来自母本,相同就可以判定是亲爹了。

葡萄基因密码的破译对于培育优良的葡萄品种具有非常重大的意义,为什么这么说呢,因为在知道了基因序列之后才可以针对某个功能基因进行假设,然后通过实验验证假设,验证成功之后就可以针对特定的基因进行育种了。对于我国来说,如果可以将抗寒基因成功转移到欧亚种葡萄中,对于不得不埋土防寒的大片产区来说将具有不可替代的意义。


作者:妫语姬;编辑:峄峰

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