我们吃的草莓基因组异常复杂，拥有八套染色体。研究人员通过分析其基因中的特定重复 DNA 片段，发现草莓的基因组实际上由四个不同的亚基因组构成。这一结构是过去数百万年间三次独立的物种杂交事件累积而成。这项发现不仅揭示了多倍体植物的进化历史，也为农业育种提供了重要的参考。
基因的“加倍”游戏
大多数进行有性繁殖的生物都是 二倍体，意味着它们拥有两套染色体（一套来自父亲，一套来自母亲）。但在植物世界里，情况要复杂得多。
许多植物，尤其是农作物，都是 多倍体，即拥有多套染色体。我们日常购买的栽培草莓就是 八倍体，拥有八套染色体。
植物获得额外染色体主要通过两种方式：
- 自体多倍体 (Autopolyploidy): 生物体自身染色体复制加倍。
- 异源多倍体 (Allopolyploidy): 不同物种之间发生杂交，将两套不同的染色体组合到一个新物种中。草莓的形成就属于后者。
这种复杂的形成过程，加上为其提供基因的祖先物种可能已经灭绝，使得破解草莓的基因组历史尤为困难。
解开基因谜题的钥匙
为了揭示草莓的基因起源，遗传学家们将目光投向了基因组中的 长末端重复转座子 (LTRs)。这些是可以在基因组内复制和移动的重复性 DNA 片段。通过分析它们的分布模式，研究人员可以重建植物的进化历史。
这项工作展示了转座子如何作为嵌入植物基因组的进化时间戳发挥作用。通过关注这些元件在何时何地扩张，我们即使在缺少直接祖先参考的情况下，也能重建基因组的历史。
草莓的身世之谜
利用这种新方法，研究人员得出了两个关键结论：
- 第一个发现： 草莓的基因组由 四个不同的亚基因组 组成，这与其八倍体的特性相符。
- 第二个发现： 现代栽培草莓的形成经历了 三次独立的杂交事件，分别发生在大约 300-400 万年前、200-300 万年前和 100-200 万年前。
现实意义与未来展望
这些新发现对 农业和植物育种 具有重要意义。研究人员希望将这种分析方法应用到其他复杂的多倍体作物上，例如：
- 小麦
- 甘蔗
- 棉花
顺便一提，草莓的八套染色体在植物界中并非最复杂的。目前的纪录保持者是 黑桑葚 (Black mulberry)，它拥有多达 44 套 染色体。