土里生山里长，苹果“祖先”在新疆

作者：杨超月

土里生山里长，苹果“祖先”在新疆

陈学森在新疆取样

土里生山里长，苹果“祖先”在新疆

全新的苹果进化图陈学森供图

借助群体遗传分析，陈学森团队明确了苹果的亲缘关系及遗传构成。该研究确认全世界苹果的共同祖先是新疆野苹果，欧洲的森林苹果作为重要的基因贡献者与现代苹果之间存在大规模基因渗透。

■本报记者王方

从古至今，如果说哪个水果能在神话、文学、宗教、科技、经济中皆占有一席之地，那便是苹果。到了分子生物学时代，人们解开了现代苹果的起源之谜。近日，发布于国际著名学术期刊上的一篇论文充分证明了世界栽培苹果源自中国新疆。

毫无疑问，苹果是温带水果之王。栽培苹果的起源、演化和驯化规律是怎样的？如何保护好、利用好新疆野苹果资源？《中国科学报》记者为此采访了该研究的领衔者、山东农业大学教授陈学森。

种质资源重要一环

早在西汉年间，《上林赋》《蜀都赋》中就有苹果的记载，“楟柰厚朴”“杜樼栗柰”中的“柰”即为苹果。到唐宋时期，又有了“蘋果”的称呼。不过，这种苹果是中国早期种植的绵苹果，并非现代人吃的栽培苹果（西洋苹果）。

直到1871年，由美国传教士约翰·倪维思将西洋苹果引入山东烟台，之后推广至全国，才开创了中国苹果栽培的新纪元。如今，中国年产苹果4200多万吨，是世界上最大的苹果资源、生产和消费国。

事实上，苹果也是世界温带地区栽培面积最大的果树之一，其起源演化与人类文明进步密不可分，一直以来备受国际苹果研究界的广泛关注。

“2009年之前，有研究认为分布在中亚及我国天山山脉的新疆野苹果，也叫塞威士苹果，可能是世界栽培苹果的祖先种。2010年，意大利科学家完成对苹果基因组的测序，表明世界苹果祖先种是塞威士苹果。”陈学森向记者介绍。

他介绍，美国康奈尔大学从1989年开始在中亚地区的哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦等国采集塞威士苹果种质资源，并在该校日内瓦校区的美国农业部植物资源库开展种植、选择、杂交、研究等工作，但他们对我国新疆境内的塞威士苹果野生种尚无了解。

从2011年开始，陈学森领衔的研究团队与美国康奈尔大学生物学教授费章君密切合作。研究成果以《基因组重测序揭示苹果起源演化历史及果实大小的二步驯化模型》为题，于今年8月15日发表于《自然—通讯》上。

中美科研团队在苹果种质资源研究方面取得重大突破。陈学森说，“这项研究无论少了谁也完不成，这是中美合作的一个很成功的例子。”

陈学森带领论文第一作者、山东农业科学院副研究员段乃彬，新疆农业大学教授何天明从新疆新源县、巩留县以野生资源的采样办法从大山里采集了15份野苹果资源。此外，还与中国农科院果树研究所国家苹果种质资源圃等单位沟通，由其提供我国15份特色苹果资源。

30份种质资源在我国一家基因公司进行分析后，再送至美国开展合作研究。由此，来自我国的苹果种质资源，尤其是新疆塞威士苹果为世界栽培苹果起源研究补上重要一环，为下一步工作打下了基础。

完美水果的源头

“这项研究对世界主要苹果种质资源进行了重测序分析，在分子水平上揭示了苹果起源、演化和驯化的规律，并证明世界栽培苹果起源于我国新疆。”陈学森介绍。

两支科研队伍利用高通量测序及生物信息学技术，对由中国大陆沿着丝绸之路包括亚洲、欧洲、美洲等广大范围内采集的分属24个种的117份苹果种质资源，进行了全基因组重测序、SNP基因型鉴定及群体遗传学分析。

研究首次建立了多达720万个标记的高分辨率苹果SNP遗传图谱，为苹果资源研究和分子育种提供了海量有价值的基础数据。

借助群体遗传分析，明确了苹果的亲缘关系及遗传构成。该研究确认全世界苹果的共同祖先是新疆野苹果，欧洲的森林苹果作为重要的基因贡献者与现代苹果之间存在大规模基因渗透。

陈学森表示，“我们在研究中发现，我国新疆境内的塞威士苹果保持较高的同源性、最原始，而同属中亚地区哈萨克斯坦境内的塞威士苹果基因杂合度则相对较高。这充分说明，世界栽培苹果起源于我国新疆。”