成熟野生番茄果實的表型多樣性。(a–h)水果橫切面掃描，家說進化顯示具有色度、西紅色調、科學亮度和果皮面積比的家說進化最小和最大值的水果:(a)茄LA2153，(b)茄LA0528，西紅(c)茄LA0111，科學(d)茄LA2157，家說進化(e)番茄變種BGV008189，西紅(f)茄LA1474，科學(g)茄LA2157，家說進化(h)(I–o)選擇照片，西紅突出整個進化枝的科學變異范圍:(I)茄屬茴芹LA0373，(j) S. galapagense LA0528，家說進化(k) S. arcanum LA2157，西紅(l)刺萼茄LA2329，(m)茄子LA0428，(n)秘魯茄LA1474，(pennellii LA2963。比例尺代表10 mm .信用:uux.cn/植物，人，星球(2023)。DOI: 10.1002/ppp3.10399
（神秘的地球uux.cn）據馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校：馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校的生物學家發(fā)現了進化“綜合征”的證據，這些綜合征是一起出現的一系列特征，有助于解釋西紅柿最初是如何進化出其獨特的顏色、甜味、酸味和香味的。
這項研究由最近發(fā)表在《植物》、《人》、《星球》和《美國植物學雜志》上的兩篇論文代表，不僅揭示了水果在野外如何進化，而且對旨在培育更有營養(yǎng)和吸引力的水果品種的作物改良工作也很有價值。
“你有沒有把一個新鮮的西紅柿捧在手里，想知道為什么它看起來很好，聞起來很香，吃起來很好吃？”雅各布·巴尼特問道，他是馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校生物和進化生物學專業(yè)的研究生，也是論文的第一作者。事實證明，多汁的紅色番茄及其獨特的風味有著漫長而曲折的進化史。
Barnett和他的合著者，包括UMass Amherst的生物學教授Ana Caicedo，轉向我們現代番茄的親戚，即生長在從智利到厄瓜多爾的南美洲西海岸的幾個野生物種，來探索這個問題。這些野生物種與你今天在三明治或沙拉中發(fā)現的完全不同。
“首先，它們很小，”巴尼特說，“只有藍莓那么大。而且大部分熟了都是綠色的。許多聞起來像蘋果、甜瓜甚至黃瓜，其中一些味道很糟糕?！?br>那么，我們是如何從一個小小的、綠色的、味道糟糕的、聞起來有甜瓜味道的水果，變成色、甜、酸和鮮味完美融合的水果，讓番茄在意大利面醬、沙拉和披薩中如此受歡迎的呢？
事實證明，野生水果往往有幾組共同出現的特征，生物學家稱之為綜合征。例如，許多水果很小，顏色鮮艷，含糖量高。但是野生番茄進化綜合癥的證據很難收集，因為以前沒有研究人員同時種植所有種類的野生番茄。
“這兩項研究首次著眼于整個番茄群體中所有物種的果實性狀，”凱塞多說?！拔覀円呀浤軌蛉娴刂v述野生番茄之間以及與我們現代栽培品種之間的比較?！?br>這個故事的一部分涉及加州大學戴維斯分校的查爾斯·里克的收集工作，他在20世紀50年代和60年代穿越南美洲，收集野生物種的種子，并將它們帶回后來成為C.M .里克番茄遺傳資源中心的地方。Barnett和Caicedo從13種野生番茄中獲得了種子，以及每個物種中多個變種的種子，然后在馬薩諸塞州南迪爾菲爾德的UMass作物和動物研究和教育農場種植它們。
凱塞多說，成熟后，這些植物“又野又亂”，有一次，巴尼特在采集它們的果實和葉子時，不得不用大砍刀砍出一條路來?；氐綄嶒炇?，研究小組掃描了水果的顏色和形狀，測量了糖和酸的含量，并分析了葉子樣本中的DNA。在合著者、佛羅里達大學研究助理教授丹尼斯·蒂曼的幫助下，巴尼特測量并分類了每個樣本的揮發(fā)性有機化合物——負責西紅柿氣味的化學物質。
研究小組不僅發(fā)現氣味、味道和顏色是綜合征，他們還發(fā)現了巴尼特所說的“誠實信號”——番茄的外觀和內部營養(yǎng)成分之間的匹配。這一匹配支持了一個有爭議的假設，即動物的偏好塑造了水果綜合征的進化，因為如果動物學會將水果的外觀與其獨特的營養(yǎng)回報聯系起來，它們會選擇一些水果而不是其他水果。
小型哺乳動物可能更喜歡這種小的、綠色的、有甜瓜氣味的水果，而甜的、有顏色的西紅柿可能是鳥類的最愛。人類是如何偏愛鳥類喜愛的西紅柿的，這是一個有待解開的謎。事實上，正如作者指出的，我們需要更多的實地研究來確認哪些動物在吃哪些水果:“目前沒有關于哪些動物吃野生番茄果實的系統數據?！?

最新評論