髓: 国产大米的传播可能不是大米本身的传播的功能,而是一个特定的狭窄基因集,这些基因可以使不同的水稻谱系驯化。
这对水稻来说是重要的一个月。 至少对我来说。 尽管我 吃米饭的背景 我通常最近都离开了它。 这是美国的事情,因为我们已经不再是对脂肪的恐惧,而是对精制碳水化合物的恐惧。 由于对2型糖尿病的担忧,我的父母甚至从白米饭变成了糙米饭(这在2004年引起了一定的震惊,因为当我们以贵宾身份访问孟加拉国时,我父亲就向我们的主人讲解了白米饭的弊端。要记住,在这些社会中,糙米通常被认为是穷人的公道)。 但现实情况是,亚洲旧世界的大部分地区仍依赖稻米,并且在可预见的将来仍将依赖稻米。 因此,我仍然对东方人的生活格格不入。 我已经看过了 二 文件 关于水稻遗传学的最新信息,但是现在已经是三分之一了。
有些事情是相似的,有些事情是不同的。 节目的明星再次是 奥提瓦, 籼稻 和 粳稻和野生稻 红景天,大概是从中衍生出的国内品种。 有争议的问题是,水稻品种的总基因组背景与可能与驯化相关的基因组特定区域在族谱上可能存在差异。 换句话说,负责驯化性状的基因是否在不同的水稻谱系中传播和横扫? 还是不同的水稻谱系仅仅是从共同的祖先中衍生而来的,而祖先就具有单一选择事件的原始驯化性状? 我审阅的第一篇论文提出,有一个单一的驯化事件,后来区分了 籼稻 和 粳稻 在某些情况下,可能只是分离的功能,并且可能与当地野生株杂交 籼稻。 第二篇论文关注的是负责驯化的基因,这似乎暗示着 籼稻 和 粳稻 可能是由不同的选择事件决定的(更确切地说,它们无法检测到 籼稻 他们在同一地点 粳稻)。 中的新论文 PLoS遗传学 似乎有更广阔的视野,突出 整个基因组的系统发育和自然选择的回合都可能以特定的方式改变了特定的基因。 水稻基因组的两种进化史:驯化基因的作用:
两种栽培稻的起源 Oryza sativa indica 和 粳稻 在进化生物学中一直是一个有趣的话题。 通过全基因组测序,我们表明水稻基因组体现了两种不同的进化轨迹。 整个基因组范围的整体模式支持了两个品种从其野生种群中独立起源的历史。 然而,具有重要农艺性状的基因组片段仅在一个种群中起源一次,并通过渗入和人类选择而遍及所有品种。 群体遗传分析使我们能够找到另外13个候选驯化基因。
从我可以收集到的论文中,我认为这是一个普遍的起源。 籼稻 和 粳稻 在同一驯化事件中,基因组的覆盖范围比本文要小得多。 所有事物都相等,那么我倾向于对本文中两者之间的关系进行评估,尽管它们在两者之间的关系上并不是特别明确的 籼稻 和 粳稻。 正如在关于驯化基因和选择的第二篇论文中,他们发现 籼稻 比 粳稻。 事实上 籼稻 只是比不那么多样化 红景天。 大标题的结果如图5所示。前两个面板A和C仅显示每个谱系各自染色体上的θ。 θ只是nuclotide多样性的量度。 θ越高,基因组区域越多样化。 R,J和我是三个大米家族 红景天, 粳稻及 籼稻。 后两个面板显示 使用Fst测度的两个成对谱系之间的遗传距离。 Fst仅报告了遗传多样性的数量,该数量按群体水平差异进行了划分(例如,跨大陆人类的Fst为〜0.15)。 当Fst接近0时,这意味着所有遗传多样性都可以减少到组内的方差。 当Fst接近1时,这意味着可以通过注意组之间的差异来考虑所有多样性。
从这些面板中可以很明显地看出来 粳稻 当涉及到遗传多样性时,是离群值。 它没有其他两个血统那么多。 这与我上周在博客上发表的论文一致。 实际上,两者之间并没有太大的区别 标记 和 红景天 使用此统计信息。 但是,当您在人口差异之间移动时,就会出现一种有趣的模式。 在这两个染色体的大部分中(顺便说一说,水稻为12条染色体),这三个谱系彼此之间的遗传距离大致相等,但是在两个国内品种之间,遗传距离却急剧下降! 这些是总体上遗传多样性降低的延伸区域。 非常有趣的是,在这里发现了一些与驯化有关的基因。 当然,可能促使驯化的等位基因是野生谱系常设遗传变异的一部分。 这意味着种群中存在正常的变异范围,独立的选择事件在频率上席卷了源自祖先野生型的相同等位基因。 但是,当您检查这些等位基因周围的基因组区域时,情况并非如此。 它们具有相同的精确变体,这意味着常见的选择性扫掠事件,其中祖先等位基因及其邻居是强大适应力的目标。
作者建议,基因组不同区域的进化史中这种分离的特殊构象不能用简单的人口统计学过程(如自交,瓶颈等)来解释。相反,这是一个复杂过程的结果,在这种过程中,杂交事件允许祖先驯化基因从一种谱系渗入到另一种谱系,以及这些驯化基因在两个具有完全不同祖先的谱系中席卷而至固定化。 换句话说, 共同的特征并不总是来自共同的祖先,而是经常来自共同的经验.
我们对人类知道这一点。 右图是从 欧洲人和东亚人轻皮肤趋同进化的遗传证据。 此图的A表示西非人(WA),欧洲人(EU),南亚人(SA),海岛美拉尼西亚人(EA)和美洲原住民(NA)之间的总遗传距离。 每个连续的图显示与色素沉着变化有关的特定基因座上的遗传距离。 请注意,在许多情况下,它们与A中的树不一致。 看看E,那里的欧洲人显然是外来人群,而其他所有人群都聚集在这里。 这是一个变体 SLC45A2 这是对欧洲人的高度诊断,并与肤色较浅有关(在世界其他地方拥有这种变异的少数欧洲人更有可能拥有黑眼睛,黑发和橄榄色的皮肤)。 我们不需要深入探讨为什么深色皮肤和浅色皮肤像此处一样分布的可能的进化原因。 相反,在这种情况下,由于局部适应和选择压力的重要性,我们可以看到特定基因的历史可能无法反映总基因组含量所反映的历史。 在大米的情况下,可能是一种倒置,而不是用位置适应来区分相对较近的群体(例如,在C,D和E中观察南亚人与欧洲人),这可能是非常不同的群体表现出相似性的情况由于趋同的进化。 这种趋同的压力是对驯化的冲动。
说到这一点,可能与冲动的到来有关。 蒙达人口 从东南亚进入印度。 如果以上模型正确,则 籼稻 是本地品种,也许在驯化的某个阶段,通过与 粳稻。 最终,外加剂淹没了大部分 粳稻 遗传背景,但优先选择 粳稻 大量与驯化有关的基因座上的等位基因。 在本文中,他们没有能力确定单倍型是否从 籼稻 至 粳稻 或相反亦然。 但我愿意打赌 \$250 美元,结果证明它来自 粳稻 由于考古植物学的其他方面, 粳稻的极度同质性,这可能是一系列非常强大的选择事件的过程的标志,这些事件导致了国产大米的出现。
引文: 何子文,翟维玮,温海军先生,田棠1,王宇,卢雪梅,安东尼·格林伯格,理查德·哈德森,吴忠一,石素华(2011)。 水稻基因组的两个进化史:驯化基因PLoS遗传学的作用: 10.1371 / journal.pgen.1002100