当今天的种植者培育新的品种——试图生产出味道更好、抗病能力更强的葡萄——需要2-4年的时间，种植者才能知道他们是否拥有完美花朵的基因成分。
雌性坐果，但产生不育花粉。而雄性有花粉的雄蕊，但没有果实。然而，完美的花朵同时携带两性基因并能自花授粉。这些雌雄同体的品种通常会产出更大、味道更好的浆果簇，研究人员也将它们用于额外的杂交育种。
现在，康奈尔大学的科学家们正在与加州大学戴维斯分校(UC Davis)合作，以确定决定葡萄花性别的DNA标记。在这个过程中，他们还确定了完美花朵的基因起源。纸”,多重独立重组导致了葡萄藤的雌雄同体,发表在4月13日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
“这是第一个基因组证据，表明葡萄藤花性有多个独立的起源，”他说杰森伦敦他是该论文的通讯作者，同时也是位于康奈尔农业科技公司的美国农业部-农业研究局(USDA ARS)葡萄遗传单元的研究遗传学家。Londo还是农业与生命科学学院整合植物科学学院(SIPS)园艺学的兼职副教授。
隆多说:“这项研究对育种和生产非常重要，因为我们设计了基因标记，可以告诉你每棵葡萄树花的性别特征。”“因此，育种者可以选择只保留他们未来想要的组合。”
今天，大多数栽培的葡萄都是雌雄同体的，而所有野生葡萄属的成员只有雄性或雌性的花。随着育种家试图将野生物种的抗病基因纳入新的育种系中，筛选花性幼苗的能力变得越来越重要。而且由于葡萄的性别不能仅从种子中确定，种植者花了大量的时间和资源来种植葡萄，但几年后才发现它们是单一性别的品种，就把它们抛弃了。
在这项研究中，研究小组检查了数百种野生和驯化的葡萄基因组的DNA序列，以确定雄性、雌性和雌雄同体物种的独特性别决定区域。他们将现存的雌雄同体DNA追溯到600万至8000年前发生的两次独立的重组事件。
伦敦认为，古代的葡萄栽培家偶然发现了这些高产的葡萄，并收集了种子或插枝以满足自己的需要——将今天使用的驯化葡萄的雌雄同体花朵特征冷冻起来。
许多酿酒葡萄都可以追溯到第一个或第二个事件基因库。品丽珠(Cabernet Franc)、赤霞珠(Cabernet Sauvignon)、梅鹿辄(Merlot)和汤普森(Thompson)等无籽品种都来自第一个基因库。Pinot家族、Sauvignon Blanc和Gamay Noir都来自第二个基因库。
夏敦埃(Chardonnay)和雷司令(Riesling)的独特之处在于，它们都携带着来自这两个产区的基因。伦敦说，这表明古代的葡萄栽培家在这两个基因库之间进行了杂交，培育出了一些今天最重要的品种。
记录鉴定雄性、雌性和完美花卉类型的遗传标记，最终将有助于加快品种的发展，并降低育种计划的成本。
“葡萄DNA标记被识别的越多，就有越多的育种家能够推动葡萄酒和葡萄产业的发展，”他说布鲁斯Reisch作者和园艺学和植物遗传育种教研室教授。“现代基因测序技术和多机构研究合作是让种植者获得更好葡萄的关键。”
这项研究的资金是由美国农业部国家食品和农业研究所的特殊作物研究计划竞争性赠款提供的。
该论文的共同作者还包括康奈尔生物技术研究所的邹程和孙琦;Melánie加州大学戴维斯分校的马索内特、安德里亚·米尼奥和达里奥·坎图;美国农业部(usda)葡萄遗传研究所的Lance Cadle-Davidson;Corteva Agriscience的Victor Llaca;SIPS园艺部的Avinash Karn和Fred Gouker;以及南达科他州立大学的萨加尔·帕特尔和安妮·芬内尔。
艾琳·罗杰(Erin Rodger)是康奈尔农业科技公司(Cornell AgriTech)的营销和传播高级经理。
