近日，中国农业科学院麻类研究所联合国内外8家科研单位，通过开展大蒜种质资源重测序及群体分析，系统揭示了大蒜种群进化历史，为大蒜的育种工作做出贡献，在稳定大蒜供给方面贡献力量。新京报记者采访了中国农业科学院麻类研究所研究员刘头明，解读揭示大蒜进化种群历史的重大意义。
大蒜。受访者供图
不育的大蒜
大蒜是我国重要的蔬菜作物，年播种面积达1000万亩以上。刘头明介绍，大蒜在世界各国广泛种植，有着数千年的种植历史。“大蒜每年出口额达到30万美元，是单一农产品中出口最高的农作物，国内就不用说了，大家的饭桌上总会有大蒜的身影。”
刘头明介绍，作为调料界“灵魂”般的存在，通常栽培的大蒜是不育的，只能通过播种鳞芽或者气生鳞茎进行无性繁殖。刘头明说：“所以大蒜育种研究，往往局限在自然突变、诱导突变，或者是体细胞无性系变异和遗传转化等方面，比如水稻可以通过杂交培育出更优异的品种，但大蒜就做不到。”大蒜的繁殖习惯，造成大蒜育种工作难以突破，简单来说，就是大蒜无法通过杂交等成熟的栽培手段培育出具有指定性优势的优质产品。
“常规的育种工作在大蒜身上并不适用，现在能做到的只有通过基因编辑去育种，这项工作难度大，指定性不强，因此我们能见到、吃到的大蒜品种更是少之又少。”刘头明说，如今市面上常见的大蒜主要有四六瓣蒜和多瓣蒜，这样的命名是根据大蒜的瓣数来划分的。
助力艰难的育种工作
刘头明介绍，一般认为大蒜起源于中亚、西亚或地中海区域，但有关其确切的起源中心，目前仍然未知。他说：“对于大蒜的野生祖先种也颇具争论，有关大蒜的进化起源，当前知之甚少。无法知道大蒜起源，就无法摸清大蒜进化历程，这些对于大蒜的育种工作来说，都是挑战。”
为摸清大蒜种群的进化历史，研究人员从国内外共收集了300余份大蒜种质资源，对其中230份大蒜资源开展基因分型测序和群体结构分析。刘头明说，研究团队发现大蒜种质主要存在四个类群，其中位于中国的主栽的四六瓣蒜和多瓣蒜种质分别来自大蒜组群CG1和CG2。再通过基因分析推测，发现CG1和CG2分化于数十万年前，之后各自独立进化和驯化。“这个发现对我们来说意义非凡，因为构建物种的全基因组变异图谱，对于分析基因组的演化特征，揭秘物种进化起源历史都具有重要意义。”
“简单来说，就是大蒜的基因组变异图谱的构建，能够帮助研究员们在大蒜育种工作中更好地利用大蒜的基因，从而培育出性状更优异的大蒜品种。”刘头明举了一个例子，他说，大蒜需要储存在冷库中，储存的成本较高，基本上市面买到的大蒜一斤价格中就有两毛钱是电费成本。“但是只要在大蒜休眠这一性状表现上做一些努力，如果能育种出休眠期比较长的大蒜，延长大蒜发芽的时间，就能降低生产成本。”
不育大蒜的育种之路还有很长一段路要走。刘头明说，大蒜的品质上不去，就是品种的原因，而大蒜育种工作的特殊性还需要追根溯源，从大蒜种群的基因进化入手。“都说吃面不吃蒜，香味少一半。要让这蒜味飘香千里，还得在科研工作上、育种工作上多下功夫。”
