基因技术解码南湖菱“无角”传说
转自:嘉兴日报
■记者 张应隆 通讯员 宋 瑜
本报讯 秋风起,菱角香,眼下正是嘉兴特产南湖菱成熟的季节。“南湖菱无角,菱生他处则生角。”这是嘉兴南湖菱最为显著的特征,至于这“无角”从何而来、何时来,民间有各种传说、文史记载。近日,由嘉兴市农业科学研究院经济作物研究所牵头的研究团队,在国内顶尖生物学杂志《生物多样性》上发表了题为“基于基因组重测序揭示栽培欧菱遗传多样性及‘南湖菱’的起源驯化历史”的文章(以下简称“文章”),从基因组水平上解释了南湖菱品种的驯化历史,也从科研角度向世人揭示了南湖菱“无角”传说的秘密。
“对南湖菱‘无角’品种是什么时候形成和演变的,民间有很多传说,历史文献有相关记载,但到目前为止没有充分的科学依据,南湖菱的起源和驯化历史依然是个谜。”作为文章的第一作者,昨天上午,在嘉兴市农科院,该院副院长姚祥坦向记者娓娓道来,明代《紫桃轩杂缀》中就有对南湖菱的相关记载:“此物(南湖菱)东不至魏塘(嘉善)、西不逾陡门(桐乡)、南不及半逻(海盐)、北不过平望(吴江),周遮止百里内耳。”
那么南湖菱是否从明代开始驯化成功进而成为特殊的“无角”菱的呢?为了解开这个谜题,从2021年开始,嘉兴市农科院和嘉兴职业技术学院联合中国科学院武汉植物园、浙江大学、宁波市农科院等单位,利用基因组重测数据对我国栽培菱角的遗传多样性进行了系统性研究。研究中发现,野生欧菱和栽培欧菱分属不同的基因池,栽培欧菱起源于长江流域的二倍体野生欧菱。“经我们研究,栽培欧菱遗传多样性水平整体低于野生欧菱,有效群体大小相比野生欧菱也急剧收缩,表明栽培欧菱经历了驯化瓶颈作用。”姚祥坦介绍,研究表明栽培欧菱中南湖菱的遗传多样性水平最低,连锁不平衡的衰减速度最慢,可能与其驯化程度高、选择强度大有关。南湖菱以及长江流域最常见的乌菱与其他栽培欧菱均发生了基因交流事件。南湖菱发生驯化的时间距今约669(285—983)年前,表明南湖菱驯化至少在明代就已经开始,这也与文学记载信息相吻合。
“这次研究,进一步证实了文献的记载,表明先民们最晚在明代就已经对南湖菱进行驯化以满足饮食需求。”姚祥坦介绍。值得一提的是,近年来嘉兴市农科院在南湖菱种质创新和新品种选育等方面也取得了可喜成果,先后育成了“南湖红菱”“南湖早菱”两个品种,并通过了浙江省品种认定。此次研究,为未来南湖菱种质创新和新品种选育提供了更多的科学理论依据。