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在雄性和雌性荷荷巴植物性基因中发现巨大差异

傅磊富
摘要炎热干燥的沙漠环境导致雄性和雌性荷荷巴油植物之间存在巨大的遗传差异,这一发现可以促进荷荷巴油的产量并阐明植物如何适应环境压力。费萨

炎热干燥的沙漠环境导致雄性和雌性荷荷巴油植物之间存在巨大的遗传差异,这一发现可以促进荷荷巴油的产量并阐明植物如何适应环境压力。

费萨尔国王大学和昆士兰大学合作的一组研究人员在荷荷巴油中发现了广泛的性染色体差异。

昆士兰大学昆士兰农业和食品创新联盟研究负责人罗伯特·亨利教授说,大多数植物是雌雄同体,包含雄性和雌性部分。

“只有 6% 是雌雄异株的,就像荷荷巴油一样,需要雄性植物和雌性植物才能繁殖。

“荷荷巴植物通过有性繁殖进行繁殖,就像人类一样,但人类的男性和女性基因组有 99.9% 相同,而在荷荷巴油中,大约有 15% 的差异。

“当两性之间存在 0.1 的遗传差异时,人们会说男人来自火星,女人来自金星,但雄性和雌性荷荷巴植物在基因上的差异要大得多——它们生长的恶劣环境导致植物具有更多新奇性基因比任何其他已知的生物体都要多。”

这一发现可能有助于研究人员开发一种 DNA 测试来识别雄性和雌性荷荷巴植物,这些植物无法区分为幼苗。

荷荷巴油来自雌性 Simmondsia chinensis 植物种子的液体蜡,这是一种原产于北美沙漠的灌木。

该植物以其耐高温和高盐度而闻名,其油用于护肤和制药,应用于医疗和工业相关产品。

只有雌性植物携带种子。

“作为成熟的植物,雄性和雌性非常不同,”亨利教授说。

“雌性较大,雄性往往是较小的植物和不同的形状。

“雌性有更深的根系。”

亨利教授说,荷荷巴种植者面临的一个问题是,虽然在野外,雄性和雌性荷荷巴植物的生长比例相似,但在栽培系统中,产生的雄性是雌性的 5 倍。

“种植者不想种植雄性——他们必须挖出雄性植物并重新种植,”他说。

“在恶劣的生长环境中,这不是很好地利用资源。”

亨利教授说,在沙漠环境的压力下,雄性和雌性荷荷巴植物可能是为了响应不同的生殖资源分配需求而进化的。

“雄性特定区域包括许多开花相关基因和应激反应基因,”他说。

雌性植物将资源用于种子生产,更大的根生长允许雌性植物建立支持种子生产所需的更长生长期。

全球荷荷巴油市场正以每年 8.4% 的速度增长。

澳大利亚霍霍巴的主要产区是新南威尔士州的中西部平原和昆士兰州南部。

2019 年,占霍霍巴产量的 39%——墨西哥、以色列、智利和阿根廷是其他主要生产国。

荷荷巴也在沙特阿拉伯的费萨尔国王大学校园内种植,并计划进行大规模种植。