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此蟠桃非彼“蟠桃”!

中國(guó)科學(xué)院武漢植物園
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出品:科普中國(guó)

制作:中科院武漢植物園

桃文化在中國(guó)源遠(yuǎn)流長(zhǎng),蟠桃更是被譽(yù)為神話中的仙桃。早期古書(shū)《山海經(jīng)》記載“索度山上有大桃,屈蟠三千里,東北間百鬼所出入也”。

四大名著之一的《西游記》更是對(duì)王母在瑤池設(shè)的蟠桃會(huì)有大量描繪:“一朝,王母娘娘設(shè)宴,打開(kāi)寶閣,瑤池中做‘蟠桃盛會(huì)’……只見(jiàn)齊天大神孫悟空抱著又大又圓又紅的蟠桃,吃得津津有味”。

齊天大圣孫悟空偷桃(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))

然而此“蟠桃”非彼蟠桃。

蟠桃(Amygdalus persica L. var. compressa)又名仙果,壽桃,屬于桃的變種—李亞科,果實(shí)成熟期因品種而異,通常為8-9月。畫(huà)面中齊天大圣吃的“蟠桃”又大又圓,而真正的蟠桃則是果實(shí)扁圓,上下兩面均有內(nèi)凹,表面有縱、橫溝紋和孔穴;蟠桃頂部有一片紅暈,味濃香溢,味甜汁多、入口即化。

今日之扁圓蟠桃 (圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))

蟠桃的發(fā)現(xiàn)史

然而,這些記載都未詳細(xì)說(shuō)明蟠桃的果形是圓或是扁,且頗具神話色彩,與今日所謂蟠桃無(wú)法聯(lián)系。直至10世紀(jì)的《清異錄》開(kāi)始記有“鄴中環(huán)桃特異”,將一般桃果實(shí)的卵圓形改稱為扁圓的環(huán)形,因此認(rèn)為此環(huán)桃為今日蟠桃的最早記載。

150年后的《本草衍義》中記載餅子桃,并對(duì)扁形果實(shí)作了較為詳細(xì)的解釋。南宋《夢(mèng)梁錄》中記載“紅餅子”為桃的名稱,可見(jiàn)蟠桃逐漸形成紅色果肉的品系。今日的蟠桃也有了黃色品系。

蟠桃與桃果實(shí)對(duì)比圖 (圖片來(lái)源:Zhou et al. 2020. Plant Biotechnology Journal)

蟠桃為什么是扁的?

帶著對(duì)神話中蟠桃會(huì)的向往,中國(guó)科學(xué)院武漢植物園韓月彭研究員團(tuán)隊(duì)揭開(kāi)了蟠桃果實(shí)扁圓的面紗,相關(guān)研究成果以 A 1.7-Mb chromosomal inversion downstream of a PpOFP1 gene is responsible for flat fruit shape in peach 為題發(fā)表于 Plant Biotechnology Journal 期刊上。

蟠桃扁平果形受位于第6號(hào)染色體上S位點(diǎn)的單基因控制,但其遺傳機(jī)理尚不清楚。中國(guó)科學(xué)院武漢植物園韓月彭課題組研究發(fā)現(xiàn)S位點(diǎn)下游1.7 Mb大片段DNA的位置顛倒(染色體到位)是導(dǎo)致桃扁平果形成的遺傳基礎(chǔ)(下圖)。對(duì)727個(gè)桃品種進(jìn)行基因分型,結(jié)果表明這種大片段的染色體倒位現(xiàn)象只出現(xiàn)在蟠桃中,但未在圓桃中發(fā)現(xiàn)。倒位的近端斷點(diǎn)和遠(yuǎn)端斷點(diǎn)分別包含三個(gè)堿基的缺失和兩個(gè)堿基的插入,這暗示該染色體倒位是染色體雙鏈斷裂后經(jīng)非同源末端連接(NHEJ)途徑形成的錯(cuò)誤連接。倒位近端斷點(diǎn)上游3.1 Kb處有一個(gè)編碼卵形家族蛋白基因PpOFP1,該基因在桃果實(shí)發(fā)育早期高水平表達(dá)會(huì)抑制果實(shí)的垂直伸長(zhǎng),導(dǎo)致扁平果形的形成,反之,低水平或不表達(dá)則形成圓形果。除PpOFP1外,促進(jìn)果實(shí)伸長(zhǎng)的PpTRM17等基因可能也參與桃果形發(fā)育形成一個(gè)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

蟠桃扁果性狀形成的染色體到位示意圖 (圖片來(lái)源:Zhou et al. 2020. Plant Biotechnology Journal)

此外,對(duì)桃野生近緣種S位點(diǎn)進(jìn)行基因分型發(fā)現(xiàn),染色體倒位現(xiàn)象只存在于新疆桃,但未在光核桃、甘肅桃和山桃等野生資源中發(fā)現(xiàn),該結(jié)果不僅證實(shí)了蟠桃起源于中國(guó),而且為“新疆是栽培桃馴化起源地”這一推論提供了證據(jù)。

蟠桃的應(yīng)用價(jià)值

俗話說(shuō)“桃養(yǎng)人”就是體現(xiàn)在桃的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,蟠桃是較為珍貴的水果之一,相較于普通的桃營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。其果實(shí)肉質(zhì)細(xì)膩,味甜多汁,口感鮮美,富含多種維生素、果酸和各種礦物質(zhì),特別是含鐵量較高,長(zhǎng)期食用蟠桃能防治貧血,潤(rùn)腸通便、清熱養(yǎng)顏。盆栽蟠桃還有春季賞花,秋季食果的雙重價(jià)值。

中國(guó)科學(xué)院武漢植物園揭示蟠桃果實(shí)扁果性狀的形成機(jī)理的研究成果,為優(yōu)良蟠桃品系的選育提供了早期的分子篩選標(biāo)記,為培育更多品質(zhì)優(yōu)良的蟠桃品種奠定了理論基礎(chǔ)。