學界普遍認為人類在7000年前在新幾內亞島首次馴化了香蕉。然而，香蕉馴化的歷史很複雜，物種和亞種之間的區別往往不清楚。發表在《植物科學前沿》雜誌上的一項新研究顯示，這段歷史要比以前想像的複雜得多。研究結果表明，目前被馴化的品種的基因組包括來自三個額外的、尚未確定的祖先的殘留物。

“今天大多數從野生香蕉M. acuminata傳下來的二倍體栽培香蕉是不同亞種之間的雜交種。”該研究的第一作者、位於法國蒙彼利埃的國際生物多樣性聯盟和CIAT的科學家Julie Sardos博士說：”至少有三個額外的野生’神秘祖先’必須在數千年前為這個混合基因組做出貢獻，但還沒有被確認。”

複雜的馴化歷史

被馴化的香蕉（除了太平洋地區的費氏香蕉）被認為是四個祖先的後代，它們要么是野生香蕉Musa acuminata的亞種，要么是不同但密切相關的物種。在被馴化之前，M. acuminata存在於澳大拉西亞，似乎在大約1000萬年前在印度和緬甸之間的北部邊境地區發展起來。另一個複雜的問題是，馴化的品種可能包含每條染色體的兩個（”二倍體”）、三個（”三倍體”）或四個（”四倍體”）拷貝，而且許多是來自野生物種M. balbisiana。

最近的小規模研究表明，與M. acuminata有關的其他祖先可能參與了馴化過程，這表明即使是這種高度複雜的情況也可能不是故事的全部。最新的研究結果不僅驗證了這是事實，而且首次證明這些基因庫在馴化的香蕉基因組中是常見的。

作者對世界上最大的香蕉樣本收集地The Alliance of Bioversity International和CIAT在比利時的”Musa Germplasm Transit Centre”的226個提取物葉片中的DNA進行了測序。在這些樣本中，68個屬於M. acuminata的9個野生亞種，154個屬於M. acuminata的二倍體馴化品種，還有4個更遠的相關野生物種和雜交種作為對比。許多香蕉以前是在印度尼西亞、新幾內亞島和布干維爾自治區的專門”香蕉採集任務”中收集的。

研究人員首先測量了栽培品種和野生香蕉之間的親緣關係水平，並根據39031個單核苷酸多態性（SNPs）的多樣性製作了”家庭樹”。他們使用其中的一個子集–均勻地分佈在基因組中，每對子集劃定了一個大約10萬個”DNA字母”的區塊–來統計分析每個區塊的祖先。他們首次在所有被馴化的樣本的基因組中檢測到了另外三個祖先的痕跡，而這些祖先在野生品類中尚無匹配的。

神秘的祖先可能在某處生存

“神秘的祖先可能早就滅絕了。”薩多斯說：”但我們的個人信念是，他們仍然生活在野外的某個地方，要么科學描述得很差，要么根本沒有描述，在這種情況下，他們可能受到威脅。”

Sardos和他的團隊對在哪裡尋找它們有了自己的想法。”我們的遺傳學比較表明，這些神秘的祖先中的第一個一定來自泰國灣和中國南海西部之間的地區。第二個來自北婆羅洲和菲律賓之間的地區。第三個來自新幾內亞島”。

本研究可能有助於培育出更好的香蕉

這些神秘的祖先可能為馴化的香蕉貢獻了哪些有用的特徵，目前還不清楚。例如，孤雌生殖的關鍵特徵，即無需授粉就能結出果實，被認為是由M. acuminata繼承的，而菜蕉的大部分DNA是由M. acuminata banksii亞種（或可能是獨立的物種）繼承的。

第二通訊作者，同樣在國際生物多樣性組織工作的Mathieu Rouard博士表示。”確定栽培香蕉的祖先是很重要的，因為它將幫助我們了解形成今天觀察到的香蕉多樣性的過程和路徑，這是培育未來香蕉的關鍵步驟”。

“育種者需要了解今天馴化的二倍體香蕉的基因構成，以便他們在栽培品種之間進行雜交，這項研究是朝著非常詳細地表徵許多這些栽培品種邁出的重要的第一步。”

Sardos說：”基於這些結果，我們將與合作夥伴合作，在我們研究確定的三個地理區域探索野生香蕉的多樣性並對其進行基因分型，希望能確定這些未被識別的栽培香蕉的貢獻者。調查這些貢獻者各自為栽培香蕉提供的不同優勢和性狀也將非常重要”。

了解更多：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.969220/full