老葉的植物王國

  等待收穫的蛇麻草。By A. Balet - Own work, CC BY 3.0,  啤酒有苦味，但是你知道古早古早的啤酒其實並不苦嗎？ 啤酒會苦，是因為加了啤酒花的關係； 而且，一定要還沒授粉的啤酒花喔！ 這就讓種植的時候的性別選擇很重要！ 最近研究啤酒花的性別演化，有了有趣的發現！ 看文章

  啤酒花的雌花。By LuckyStarr - Own work, CC BY 2.5,  你還記得老師教我們：人類與果蠅的性別由Y染色體決定。 我們都就這麼相信了，但最近才知道：性別的決定，除了XY系統這類，還有所謂的「X/A 比例系統」嗎？ 最近對啤酒花的研究發現，啤酒花的性別決定，也很類似於「X/A 比例系統」； 更讓人驚訝的是：果蠅的性別決定，其實不是XY系統喔！ 看文章

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

木瓜。圖片來源： wiki 小時候常聽長輩說，木瓜（ Carica papaya ）有公有母，公的木瓜不會結果，所以只要砍到剩一株就好。那時候覺得真有意思，原來植物跟人一樣有性別。 長大以後卻發現，好像每株木瓜都能結果？那麼小時候長輩說的公母木瓜去哪裡了？筆者上網找資料，得到的結果是：木瓜的確有公母，不過栽培種的木瓜卻沒有公的，只有雌雄同體（hermaphrodite，約佔三分之二）與母的；野生的木瓜大約公母各半。 那麼，究竟栽培種的雌雄同體木瓜是怎麼來的？過去的研究發現，木瓜的性別確認，說像人也不像；怎麼說呢？原來木瓜的性別也是由Y染色體決定（跟人很像），但是跟人不像的點是，人的Y染色體比X小，但是木瓜的Y染色體比X長（1）。 那麼，雌雄同體的木瓜呢？雌雄同體木瓜的Y染色體被稱為Y h 染色體，除掉一段有八千多個鹼基對（base-pair）的反轉位子（Ty3-gypsy retrotransposon）之外，Y染色體與Y h 染色體在性別決定區域（在Y染色體稱為male-specific region，MSY 或是在Y h 染色體稱為 hermaphrodite-specific region，HSY）非常相似（差距在0.4%左右）（2）。後來也發現，雌雄同體的木瓜之所以不會產生雄樹是因為，Y染色體顯然少了一些重要的基因，造成YY基因型（不論是YY、YY h 或Y h Y h ）的木瓜胚胎大約在授粉後25-50天就停止發育了。 過去有些研究認為，木瓜的Y以及Y h 染色體約在七萬三千年前演化出來，因此認定雌雄同體的木瓜是自然演化的結果；最近一個跨國的研究發現，其實木瓜的Y h 染色體大約在4000年前才出現在中美洲，大約與馬雅文明的興起同時。 為什麼他們會導出跟以前的人如此不同的結論呢？其中之一是，研究團隊在MSY與HSY裡面發現了反轉位子。過去的研究都將反轉位子列入比對，造成相似度大幅下降。另一個原因則是，研究團隊找了36個品系（其中12個為商業的雌雄同體品系，另外24個為野生木瓜的雄樹）來進行定序與比對。過去研究的結論，只根據一筆資料的定序結果。 分析野生木瓜的雄樹也幫助研究團隊發現，現代木瓜應該是源自於中美洲哥斯大黎加的北太平洋岸區。野生木瓜的Y染色體，依據MSY區域可分為三型，其中與Y h 染色體最像的就是位於哥斯大黎加北...