北京時間6月6日,國際頂級學(xué)術(shù)期刊《美國國家科學(xué)院院刊》在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所周永鋒課題組在葡萄群體遺傳學(xué)與育種領(lǐng)域的最新研究成果“葡萄馴化過程中適應(yīng)與不適應(yīng)的基因漸滲”。該研究首次利用機(jī)器學(xué)習(xí)手段,結(jié)合溯祖模擬、正向模擬和進(jìn)化保守性等群體遺傳學(xué)方法揭示了葡萄風(fēng)味的形成機(jī)制,解析了馴化對葡萄基因組的影響,進(jìn)一步闡明了葡萄的馴化歷史。
千百年來,人們?yōu)楹螌ζ咸丫迫绱税V迷?決定葡萄酒的風(fēng)味因子究竟是什么?為何源于歐洲的釀酒葡萄品種更為流行?研究人員基于深入的群體基因組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)這與來自歐洲野生葡萄的基因漸滲(即等位基因從一個物種或種群向另一個物種或種群的流動)密切相關(guān)。研究人員分析了包括主要栽培品種、野生葡萄在內(nèi)的300多份重測序數(shù)據(jù),對群體間的分化歷史、漸滲強(qiáng)度和時間進(jìn)行了準(zhǔn)確詳盡的研究,采用溯祖模擬,不僅再次印證葡萄馴化的一萬多年歷史,更進(jìn)一步地細(xì)化了歐洲、近東地區(qū)野生葡萄和鮮食、釀酒葡萄之間的馴化和分化歷史。
研究發(fā)現(xiàn)在近兩千年,栽培葡萄尤其是釀酒葡萄與歐洲野生葡萄有持續(xù)的基因交流(即雜交過程)?;跈C(jī)器學(xué)習(xí)的群體遺傳分析,研究發(fā)現(xiàn)在整個釀酒葡萄基因組上1.82%的區(qū)域來自歐洲野生葡萄的漸滲,而這些區(qū)域富集到多種代謝途徑基因,表明歐洲野生葡萄對釀酒葡萄的香味等性狀產(chǎn)生了重要影響。