科学家揭示葡萄的起源和驯化过程

  【科技前沿】

  本报昆明3月6日电（记者徐鑫雨）作为世界上广泛种植的经济作物之一，葡萄究竟是何时、何地被如何驯化的？云南农业大学董扬教授团队牵头联合17国78位科学家，发起葡萄全球遗传资源分析计划，聚焦葡萄起源、驯化、传播等重要科学问题，形成了葡萄起源和迁徙的一致观点，构建了可供葡萄育种的基因组、表型大数据体系。相关研究成果《葡萄演化中的双重驯化和性状起源》日前在国际学术期刊《科学》发表。该论文被《科学》选为当期封面论文。《科学》同期还刊发了题为《葡萄的两次驯化》的评论文章，对该研究进行介绍并给予高度评价。

  该研究成果通过集合近5000份全球葡萄遗传资源，构建2448份核心葡萄遗传资源基因组信息，揭示了栽培葡萄驯化中心为两个，即双起源中心模式，纠正了此前的单起源中心理论，是葡萄研究的重要里程碑结果。

  该团队论证了栽培葡萄的起源时间大约在距今1.1万年前，远早于此前人类认知的起源时间，表明葡萄是人类目前已知最早驯化的水果，为作物起源驯化研究、葡萄栽培考古学研究提供了重要线索。“葡萄起源研究首先解决了非常经典的生物学问题，即物种何时何地如何被驯化。团队通过追溯基因组中人工驯化的痕迹，判定葡萄驯化时间、地点及亲缘关系。驯化的本质是基因发生变化，明确这一问题对日后依据基因做设计育种是十分有益的。”董扬说。

  通过基因组方法，团队证明了酿酒葡萄和鲜食葡萄在不同区域同时起源，并且起源初期遗传背景就具有重大的差异，解决了学术界对鲜食葡萄和酿酒葡萄起源长达数百年的争议。此外，团队还构建了栽培葡萄遗传资源高精度亲缘关系谱系图，并发现了大量的葡萄人工驯化形状控制基因，绘制了葡萄起源和人工驯化、改良的全景图，这些研究成果将为葡萄功能基因组学研究和育种提供重要参考。

  我国是世界鲜食葡萄的重要产区，云南是我国重要的早熟鲜食葡萄产区，但葡萄产业发展却因“种业”问题受制于人。研究团队成员朱怡凡博士说：“团队已经挖掘到大量人工驯化基因和改良基因，这对研究葡萄农艺性状十分重要。后续将通过完成基因组学研究、设计葡萄育种芯片，实现辅助育种，努力培育出更多优良葡萄品种，助力我国葡萄产业发展。”

  中国工程院院士朱有勇表示，该研究成果为解决葡萄育种领域的难点、痛点问题提供了强有力的科技支撑。希望团队以葡萄种质资源和品种创新突破为基础，立足云南丰富的生物资源，围绕限制我国农艺种业的“卡脖子”难题，深入开展创新攻关，为农业现代化发展贡献智慧和力量。

  董扬表示：“未来，团队将继续做好葡萄功能基因组学研究和葡萄创新产品开发，设计培育出更好的葡萄品种，造福百姓生活。”