การผสมผสานของ DNA คลอโรพลาสต์ตัวผู้และตัวเมียเผยให้เห็นการผสมพันธุ์อย่างรวดเร็ว
แม่ของต้นส้มทั้งหมดมีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 13 ล้านปีสล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำก่อน นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้โดยการติดตามด้านมารดาของต้นตระกูลส้ม ทว่าการมีส่วนร่วมของพ่อได้เปิดเผยภาพครอบครัวที่กำลังเติบโตทั้งหมด
ต้นตระกูลส้มเริ่มแตกแขนงออกเมื่อประมาณ 8.08 ล้านปีก่อน นั่นคือตอนที่มะนาวและมะนาวของออสเตรเลียแยกออกจาก สกุล Citrus ดั้งเดิม นักวิจัยรายงาน วัน ที่14 เมษายนในMolecular Biology and Evolution การเกี้ยวพาราสีหลายรอบต่อมาทำให้เกิดกิ่งที่มีมะนาว มะนาว ส้ม ส้มเขียวหวาน และผลไม้รสเปรี้ยวอื่นๆ การเรียนรู้ว่าสายพันธุ์และพันธุ์เหล่านี้พัฒนาขึ้นอย่างไรอาจช่วยให้พ่อพันธุ์แม่พันธุ์คิดค้นพันธุ์ใหม่ที่สามารถทนต่อความแห้งแล้งและโรคภัยในขณะที่ยังคงทำผลไม้อร่อยอยู่ นักวิทยาศาสตร์กล่าว
นักวิจัยจากเมืองวาเลนเซีย ประเทศสเปน ได้กำหนดลักษณะทางพันธุกรรมของคลอโรพลาสต์ ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ในเซลล์พืชที่ทำการสังเคราะห์ด้วยแสง จากส้ม 30 ชนิด เป็นการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมที่มีรายละเอียดมากที่สุดเท่าที่เคยมีมาของพืชตระกูลส้ม
คลอโรพลาสต์มี DNA ของตัวเองซึ่งมียีนมากกว่า 100 ยีนที่เข้ารหัสโปรตีนที่สำคัญต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง ออร์แกเนลล์เหล่านี้มักสืบทอดมาจากพ่อแม่ฝ่ายหญิง นั่นเป็นวิธีที่นักวิจัยติดตามมรดกของพืชตระกูลส้มย้อนกลับไปที่รากของมารดาในเอเชียเมื่อ 13 ล้านปีก่อน
Joaquin Dopazo ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักชีวสารสนเทศที่ศูนย์วิจัย Prince Felipe กล่าว แต่การศึกษาครั้งใหม่นี้ยังให้ข้อมูลของบิดาอีกด้วย
Dopazo และเพื่อนร่วมงานสังเกตว่าพืชหลายชนิดมี DNA ของคลอโรพลาสต์มากกว่าหนึ่งชนิดในเซลล์ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเฮเทอโรพลาสซึม นักวิจัยระบุว่าคลอโรพลาสต์เสริมมาจากพืชเพศผู้เมื่อส้มสองสายพันธุ์ผสมพันธุ์กัน
ซินเธีย มอร์ตัน นักระบบโมเลกุลที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติคาร์เนกีในพิตต์สเบิร์ก
กล่าวว่า การศึกษาสนับสนุนแนวคิดที่ถกเถียงกันว่าพืชสามารถสืบทอดออร์แกเนลล์จากพ่อแม่เพศชายได้ ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ข้อมูลเพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นยีนเพียงไม่กี่ยีนจากคลอโรพลาสต์ เพื่อเป็นหลักฐานของเฮเทอโรพลาสซึม ทำให้เหลือพื้นที่สำหรับการอภิปราย การศึกษานี้ได้รวบรวมโครโมโซมของคลอโรพลาสต์ที่สมบูรณ์ ซึ่งรวมถึงยีน 133 ยีนและการยืดของ DNA ในระหว่างนั้น ทำให้เกิดข้อสงสัยเล็กน้อยว่าเฮเทอโรพลาสซึมมักเกิดขึ้นในส้ม มอร์ตันกล่าว “ข้อเท็จจริงแข็งแกร่งกว่ามาก ข้อมูลมีความแข็งแกร่งกว่ามาก” เธอกล่าว
Dopazo และเพื่อนร่วมงานใช้ข้อมูล heteroplasmy เพื่อระบุทั้งพ่อแม่พันธุ์ลูกผสม ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์ยืนยันว่าส้มหวานเป็นลูกของส้มโอเพศเมียและส้มแมนดาริน มะนาวผลเมื่อตัวเมียสีส้มเปรี้ยวผสมมะนาว
การผสมพันธุ์ดังกล่าวเป็นทางลัดวิวัฒนาการในการสร้างสายพันธุ์ใหม่ Dopazo กล่าว “ไม่เช่นนั้นคุณจะต้องรออีกหลายล้านปี” เพื่อสะสมความหลากหลายทางพันธุกรรมให้เพียงพอเพื่อสร้างสายพันธุ์ใหม่
Citrus ยังสร้างความหลากหลายโดยไม่มีการผสมข้ามพันธุ์ Dopazo และเพื่อนร่วมงานพบว่า ตัวอย่างเช่น มะนาวออสเตรเลียมีข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการจากยีนสองชนิดคือmatKและndhFนักวิจัยรายงาน ความสำเร็จเชิงวิวัฒนาการของ Mandarins ส่วนหนึ่งเกิดจากการกลายพันธุ์ในยีนccsA นักวิจัยรายงาน ว่า การเปลี่ยนแปลงของ ยีน ycf1ยังช่วยให้วิวัฒนาการของผลส้มบนกิ่งของต้นไม้ตระกูลที่มีส้มแมนดารินและผลไม้ที่เกี่ยวข้อง เช่น samuyao ของฟิลิปปินส์และแมนดาริน Mangshan ในป่า ยังไม่ชัดเจนว่ายีนเหล่านั้นให้ประโยชน์อะไร
Henry Daniell นักชีววิทยาระดับโมเลกุลของคลอโรพลาสต์และวิศวกรพันธุศาสตร์จากโรงเรียนทันตแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียในฟิลาเดลเฟียกล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงที่ทีมสเปนเห็นอาจหมายถึงยีนเหล่านั้นไม่สำคัญ ไม่ใช่ประโยชน์จากวิวัฒนาการ ตัวอย่างเช่น พืชไม่ต้องการndhFเพื่อความอยู่รอด เขากล่าว “คนพวกนี้อาจจะเห่าต้นไม้ผิดต้นในการยืนยัน”
ความสามารถในการติดตามการผสมพันธุ์อาจช่วยรักษาพืชตระกูลส้มไม่ให้กลายเป็นสีเขียว ซึ่งเป็นโรคพืชร้ายแรงที่คุกคามสวนผลไม้ตระกูลส้มทั่วภาคใต้ของสหรัฐอเมริกา มอร์ตันกล่าว ส้มบางชนิดในเอเชียซึ่งมีต้นกำเนิดจากส้มเขียวหวาน อาจมีภูมิคุ้มกันต่อโรคที่มีแมลงเป็นพาหะ พ่อพันธุ์แม่พันธุ์อาจสร้างสายพันธุ์ลูกผสมขึ้นมาใหม่ได้ คราวนี้ใช้พ่อแม่พันธุ์ที่ต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม Chloroplast DNA สามารถบอกพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ได้อย่างรวดเร็วว่าลูกผสมของพวกเขาได้ผลิตลูกผสมที่ต้องการหรือไม่
หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการอัปเดตเมื่อวันที่ 24 เมษายน 2015 เพื่อนำมะนาวออสเตรเลียออกจากการเป็นพ่อแม่ของมะนาว และเนื่องจากความเหลื่อมล้ำระหว่างต้นฉบับที่มอบให้แก่นักข่าวและบทความที่ตีพิมพ์ครั้งสุดท้าย วันที่ที่มะนาวและมะนาวของออสเตรเลียแยกออกจากส้มที่เหลือได้รับการปรับปรุงเป็น 8.08 ล้านปีก่อน ไม่ใช่ 7.5 ล้านตามที่ระบุไว้ในตอนแรกสล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ
