奇异果重复其维生素C基因两次5000万和2000万年前

今天的猕猴桃是中国猕猴桃家族的成员，含有的维生素C和橙子一样多。据9月20日发表于iScience杂志报道，猕猴桃的祖先在大约50-57百万和18-20万年前的两个独立的进化事件中自发地复制了他们的DNA，这是维生素C产生的额外增长的结果。

“多倍体是一种突然的进化事件，可以在一夜之间产生数千个额外的基因拷贝，”华北科技大学农业植物科学家，资深作者王希因说。“这些额外的拷贝可以极大地提高植物的稳健性，为自然选择提供随时间修剪和重新连接其生物系统的机会。”

为了发现多倍体事件的痕迹，研究人员将奇异果基因组与充分表征的咖啡和葡萄基因组进行了比较。新西兰人，咖啡和葡萄共享一个共同的祖先，从而分享大量的遗传信息。

当王和他的团队调整了三种植物共有的数千种基因时，他们发现奇异果的基因组通常在咖啡或葡萄只有一种的地方含有四到五个基因拷贝。奇异果的额外基因包括创造和回收维生素C的生物学指导。

维生素C不仅对人类健康 - 它还有助于植物生长和抗损伤，因此猕猴桃的优质维生素C产量使它在进化游戏中占据了一席之地。相比之下，咖啡豆的优势可能是它能够生产咖啡因，咖啡因是一种天然杀虫剂，也可以杀死邻近的植物竞争，而产生葡萄紫色色素的化学物质最有可能进化以保护植物免受极端温度的影响。

Wang和他的团队还发现这两个进化事件很可能是由于自动多倍化事件，这意味着奇异果重复其自身的基因，而不是杂交导致的异源多倍体化事件。例如，香蕉，马铃薯和甘蔗等植物是同源多倍体，而小麦，棉花和草莓是异源多倍体。作者指出，与同源多倍体相比，更多的作物是异源多倍体。

人类可以从猕猴桃的复制营养重要基因的技术中学习。人工复制某些基因可以帮助农业科学家种植更有营养或抗病的产品。

“我们的研究解释了猕猴桃基因组的结构和进化，”Wang说。“奇异果是一种重要的水果，富含维生素C.了解其基因组结构可能有助于我们操纵其基因来生产更有营养的猕猴桃。”

王的团队将继续解码奇异果和其他植物基因组。他们计划探索更多可以复制的基因，以生产出更成功的水果和蔬菜。