赤霞珠是世界上种植最广泛的酿酒葡萄，长期以来因其浓郁的风味和适应性而备受推崇。现在，加州大学戴维斯分校的新研究表明，这种葡萄品种仍然保留着近400年前起源的分子记忆。这项发表在《基因组生物学》杂志上的研究表明，赤霞珠保留了其亲本品丽珠和长相思的表观遗传标记，即帮助控制基因开启和关闭的化学开关。

       赤霞珠的故事始于17世纪的法国，当时品丽珠和长相思的自然杂交产生了一种新的葡萄品种。与玉米或小麦等一年生作物不同，葡萄是通过插枝而不是种子繁殖的。这意味着每棵新藤蔓本质上都是原始植物的克隆。因此，今天生长的每一株赤霞珠葡萄藤在基因上几乎与第一个杂交品种相同。

       加州大学戴维斯分校葡萄栽培和酿酒学系的 Dario Cantù 教授领导了该研究团队。他解释说，随着时间的推移，大多数农作物都会通过育种得到改良，但葡萄不同。 “我们仍然种植数百年前选择的植物材料，只是因为赤霞珠如此受人喜爱，”Dario Cantù说。

       长期以来，科学家们一直想知道表观遗传标记（不改变 DNA 序列但可以影响基因活性的修饰）在几个世纪的克隆繁殖中是否保持稳定。这些标记可以从亲本植物遗传，也可以根据压力或疾病等环境因素而发展。使用先进的基因组测序技术，Dario Cantù的团队发现这些表观遗传特征在赤霞珠等克隆繁殖作物中持续了几个世纪。

       为了得出这个结论，研究人员创建了赤霞珠及其亲本葡萄的详细基因组图谱。他们分析了每个品种的多个克隆，并开发了一种称为相控序列图的新基因组模型。该模型比传统参考基因组更准确地捕捉微妙的遗传和表观遗传差异。该团队能够追踪表观遗传标记如何与 DNA 一起传递，以及它们如何影响基因活动。

       研究结果表明，虽然随着时间的推移，个别藤蔓可能会出现细微的差异，但它们的核心表观遗传模式仍然非常稳定。“这就像在 90 岁时对同卵双胞胎进行测序，但仍然检测到他们继承的父母特征，”Dario Cantù说。

       这一发现可能对农业产生重要影响。了解哪些表观遗传对炎热或干旱等环境压力的反应是稳定的，可以帮助科学家在不改变基因构成的情况下培育出更具弹性的作物。Dario Cantù建议，如果某些有益的表观遗传变化随着时间的推移持续存在，种植者可以将葡萄藤暴露在特定的条件下，以促进这些变化并选择保留这些变化的植物。

       该研究还强调了加州大学戴维斯分校和赤霞珠之间的历史联系。1997年，加州大学戴维斯分校教授Carole Meredith确定品丽珠和长相思是赤霞珠的亲本。如今，近三十年后，Dario Cantù的团队证明，这种葡萄仍然保留着其祖先的分子痕迹。

       该研究的其他贡献者包括来自加州大学戴维斯分校的 Noé Cochetel、Amanda M. Vondras 和 Rosa Figueroa-Balderas；来自 Pacific Biosciences 的 Joel Liou 和 Paul Peluso。该研究得到了美国国家科学基金会、美国农业部国家食品和农业研究所、E. & J. Gallo Winery 和 Ray Rossi Endowment in Viticulture and Enology 的支持。

       这项工作为了解长寿作物如何适应其环境以及如何为世界各地的后代种植者和葡萄酒爱好者保留这些适应能力开辟了新的可能性。（信息来源：vinetur.com）