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图片:《羞羞的铁拳》

中国科普博览,我们科学家有话说

我妈:“来,吃点红薯,这个土生土长,纯天然!最健康了!现在外面卖的东西真是不放心,说不定还有转基因的!”

我:“这红薯就是天然转基因的……”

甘薯有“长寿食品”之誉,能降低血液胆固醇含量,防止亚健康和心脑血管病等“现代病”,有预防许多慢性病的功效。

近期,科学家在 291 个栽培甘薯(六倍体)的样品之中,都发现了有 4 个基因与农杆菌的基因同源,而这些基因在甘薯的野生祖先那里却没有。不仅如此,农杆菌基因片段的插入,还破坏了甘薯自身一个基因的表达和正常功能。

通俗一点说,从前某一天,中美洲丛林里一个农杆菌无意中将几段自身的基因片段插入了一棵二倍体甘薯之中,这株变异后的甘薯经过加倍和驯化后具有了某些祖先不具备的优点。这棵甘薯碰巧又被某个印第安人发现,进行种植,逐渐繁育成今天庞大的栽培甘薯家族。

另外,虽然你感觉人家土土的,但其实人家是舶来品~

甘薯(Ipomoea batatas)原产于中美洲墨西哥、哥伦比亚、厄瓜多尔等地,是旋花科、番薯属一年生草本植物。甘薯喜欢阳光,根系发达,比较耐旱,但由于原产热带,不耐寒。

甘薯的遗传进化过程经历了一个漫长的道路。

目前在我国常见的甘薯栽培品种都是异源六倍体(含有不同来源的 6 套完整染色体组),而甘薯的老祖宗们却都是二倍体植物,跟我们常见的牵牛花是“血缘关系”非常近的亲戚。

自然界中还存在着四倍体甘薯,它根系形态依然和二倍体一般无二。大约 50 万年前的一天,二倍体和四倍体甘薯的原始野生种意外碰到了一起,诞生了六倍体甘薯,开始出现了储藏根,从而孕育了现有可供食用的甘薯新品系。

大约五千多年前,聪明的印第安人就开始驯化和人工种植这种能食用的地下块根作物。哥伦布发现了美洲新大陆后,甘薯与马铃薯(土豆)一起被作为异域礼物进献给了西班牙女王。可惜欧洲人对甘薯并不怎么待见,马铃薯则逐渐占据了欧洲人的餐桌。可怜的甘薯在英语里也成了 sweet potato,直译就是甜马铃薯。

尽管如此,随着欧洲殖民者的脚步,甘薯作为粮食从美洲被带入非洲西部沿海,之后逐渐扩散到印度、东南亚等地。

甘薯传入中国的时间较晚,大约在 16 世纪末明朝年间。在东南亚经商的陈振龙以商人敏锐的洞察力,察觉到甘薯的巨大应用价值,于是购买了几根甘薯苗,将它们藏于商船的缆绳上,成功地躲过西班牙海关的层层检查,最终将甘薯“走私”进入福建。第二年恰逢大旱,眼看饥荒无法避免,陈振龙向福建巡抚金学曾上书推荐种植甘薯(当时称番薯,因为来自番邦),使得甘薯在福建地区广为种植,成为了缓解饥荒的“救命粮”。到了清朝康乾时期,中国人口大增,粮食供应压力很大,甘薯成为了最佳的解决办法,因而在中国大范围种植,成为大部分中下层民众的主粮。

作者:王红霞 杨楠 张延娣 钟英英 张鹏(中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所) 殷旻昊(河南科技大学)

出品:科学大院


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