DNA“时间戳”揭示草莓出人意料的身世之谜

本研究开发了一种不依赖已知祖先物种的全基因组分析新方法，专门用于破解多倍体植物（如草莓、小麦、棉花等）复杂的演化历史。传统方法需对比现存二倍体祖先，但许多祖先已灭绝或尚未被发现，导致分析困难。新方法转而利用一类名为‘长末端重复逆转录转座子’（LTR-RTs）的可移动遗传元件——它们在不同演化支系中以独特模式大量扩增，就像刻在DNA里的‘分子化石’和‘进化时间戳’。研究人员构建了‘序列相似性矩阵’，通过比较这些转座子在各条染色体上的相似性分布与聚类规律，分三个阶段追溯基因组演化：祖先物种分化前、各自独立演化期、以及后期多次杂交合并过程。该方法在谷子（teff）和棉花等已知多倍体作物中成功验证；应用于栽培八倍体草莓（Fragaria × ananassa）后，明确识别出4个亚基因组，并推断出三次渐进式异源多倍化事件，分别发生在约310–420万年前、190–310万年前和80–190万年前。结果支持其中两个亚基因组分别与野草莓（F. vesca）和伊氏草莓（F. iinumae）亲缘密切，同时质疑了以往认为存在更多二倍体祖先的假说——暗示部分祖先可能已灭绝或尚未采样。该框架不仅提升了基因注释、性状定位和比较基因组学的准确性，也为作物精准育种、生物多样性研究及农业演化基因组学提供了客观、可重复的新范式。