性别认知混乱的番木瓜(Papaya)

 

番木瓜混乱的性别和转基因的标签都是之前所不知道的...

性别认知好混乱
‘三性花异株’


番木瓜是三性花异株的稀有物种,英文中有个专有名词叫trioecious,具体来说就是它有三种性别表现----雄株、雌株和雌雄同株。下图中,a和b分别是雄株和雄花单性(男人);c和d分别是已经结果的雌株和雌花单性花(女人);e和f则是雌雄同株(hermaphrodite)的植株和完全花(阴阳人);但即使是在同一株上(g),也会发现有完全花(H)和单性花(M)。不觉得好混乱么?
摘自《Breeding Science》 66: 69–81 (2016)
没有最乱
只有更乱


我们熟知的高等动物们,要么是雌性,要么是雄性,再不就是雌雄同体,常规的认知也能接受。但在植物界,性别则显得五花八门,没有最乱,只有更乱!
植物的性别


研究认为番木瓜的性别是由一对处于诞生初期的性染色体控制的,包含着决定雌雄同体或雄性的特异Y染色体区段。是不是和人类很像啊!决定俺是不是一个男人的就是那一小段Y染色体嘛,是否能从番木瓜的性别分化研究中找到人类‘性别起源’的一些线索呢?南京农业大学的一位科学家就是这么想的,作物遗传与种质创新国家重点实验室的王秀娥教授在一株雌雄同株的番木瓜身上发现了一条刚刚处于起源阶段的原始性染色体,雄性区域很小,约占该条染色体的10%,说明它是一条初始的性染色体,同时这个雄性区域似乎已经丢失了一些编码蛋白的DNA。这种丢失通常被认为是Y染色体从X染色体中分化的一个步骤。专家说,这样的雄性区域与两亿年到三亿年前人类的Y染色体的进化状况有相似之处(百度告诉我的,原文没看,偷懒了。。。)。
唯一直接供食用的转基因水果
番木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus, PRSV)一种变异性很强的RNA病毒,可经由蚜虫传播。1948年人们在夏威夷发现了该病毒病,随后在全球多个产区均有发现。1992年5月,美国夏威夷的番木瓜主产区Puna发生该病毒病的大爆发,3年内该地区的番木瓜几乎全军覆没。
图片来自互联网


为抵抗PRSV的进攻,果树科学家们祭出了转基因大旗,策略有点类似于打抗病毒疫苗,让番木瓜的体内获得抗体。1990年,首个转PRSV外壳蛋白基因的木瓜品系诞生,1992年开发出两个转基因品种‘SunUp’和‘Rainbow’,它们在1998年被批准商业化种植,直接挽救了美国的木瓜产业。美国转基因木瓜2003年被加拿大、2010被日本批准进口,2011年底被日本批准种植,此外在泰国也得到了推广种植。2010年9月1日,中国颁发番木瓜农业转基因生物安全证书,正式引进转基因番木瓜商业种植。由华南农业大学培育的‘华农1号’转PRSV复制酶基因(而非美国的PRSV外壳蛋白基因)番木瓜品种于2006年获得中国农业部颁发的安全性证书。
主栽品种
繁殖方式


FAO统计2013年世界番木瓜的总产量为124万吨。由于可以自花结实,故可容易获得纯系并用种子繁殖,纯系和F1代都可以。曾经最著名的品种就是在夏威夷选出的‘Solo’纯系及其姐妹系。另外一些常见的纯系间的杂交F1代栽培品种有马来西亚选出的‘Eksotika Ⅱ’和台湾选出的‘Tainung 1-3’、‘Red Lady’。

一个番木瓜的门外汉在这里瞎扯一气,只是为了满足自己的一点点好奇心。信息源自百度和公开发表的论文,错漏之处敬请留言指正!

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