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葡萄如何變成雌雄同體?

圖片來源:維基百科
葡萄大概是世界上最有價值的經濟作物(之一)了!葡萄釀的酒從一瓶幾百元到幾十萬上百萬都有,在法國、美國、秘魯、澳洲等國,葡萄每年貢獻了非常多的外匯。

有意思的是,野生的葡萄是雌雄異株(dioecious),但栽培種的葡萄卻是雌雄同體(hermaphroditism)的,加上它們的花期也不同,這使得栽培種的葡萄很難與野生種葡萄發生雜交。但是野葡萄的花其實還是同時具備有雌雄蕊的,只是「母」的野葡萄的雄蕊產生的花粉不育,而「公」的野葡萄的雌蕊不育罷了。

為了瞭解到底野葡萄如何在八千年前從雌雄異株變為雌雄同體,加大戴維斯分校的研究團隊分析了五株野葡萄(二雌三雄)與五個栽培種葡萄(包括了最廣被種植的卡本內蘇維翁)與性別相關的染色體區塊。

分析的結果發現,現生的野葡萄原來也是雌雄同體的,在某個時間點發生了突變,出現了雄不育(隱性突變造成花粉無法萌發)與雌不育(顯性突變)的現生種類。至於栽培種的雌雄同體葡萄,則是由於雜交過程中發生了基因重組,使得原先雌雄異株的野葡萄,又成為雌雄同體的植物了。

參考文獻:

Mélanie Massonnet, Noé Cochetel, Andrea Minio, Amanda M. Vondras, Jerry Lin, Aline Muyle, Jadran F. Garcia, Yongfeng Zhou, Massimo Delledonne, Summaira Riaz, Rosa Figueroa-Balderas, Brandon S. Gaut, Dario Cantu. The genetic basis of sex determination in grapes. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-16700-z

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