花生,也叫落花生,學名 Arachis hypogaea,原產南美洲,是種被人類馴化的農作物,它是如何起源?2014 年時,花生的全套基因組被定序成功,全長 2.7 Gb。花生是四倍體(allotetraploid),共 40 條染色體,基因組由 2 subgenome(次基因組)組成,其他落花生屬(Arachis)的親戚們,卻多半是兩倍體,共 20 條染色體。這點特殊之處暗示,花生可能是由 2 種落花生屬的親戚合體而成。

The genome sequences of Arachis duranensis and Arachis ipaensis, the diploid ancestors of cultivated peanut

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這種染色體直接合體,兩倍體變多倍體的狀況,動物比較難發生,例子不多,植物卻算常見。雷神王是劍王、鳳王、獸王的合體,那麼花生是由誰合體而成?可疑對象是 Arachis duranensis Arachis ipaensis,前者基因組大小是 1.25 G,後者是 1.56 G,加起來跟花生差不多大。

 

這個 2016 年的論文確認了這個猜測。花生的基因組可以分為 A subgenome 以及 B subgenome,其中 A subgenome 來自 Arachis duranensisB subgenome 來自 Arachis ipaensis,而且花生的 B subgenome Arachis ipaensis 的基因組,序列上非常相似。

 

植物兩倍體變多倍體後,通常合體的染色體間會經歷許多 DNA 重組,然而花生罕見地不是,這讓分析簡單許多。比較序列可知,花生的 B subgenome Arachis ipaensis,分家的年代大約是9400年前。

 

考古記錄中,花生最早則出現在 3500 4500 年前。有意思的是,自然環境下,Arachis duranensis Arachis ipaensis 這兩種花生屬的植物,雖然都算住在安地斯地區,棲位卻不同,大概不會有見面的機會。另外考古上,最早種植花生屬植物的記錄,距今 7800 年,位於秘魯,可是秘魯附近並沒有天然的花生屬植物存在,也不像是花生首度被馴化的地點。

 

論文推論可能的狀況是,一萬年前左右,美洲原住民的祖先把 Arachis ipaensis,人為帶到 Arachis duranensis 附近,也就是現在的玻利維亞一帶,才讓它們有惹碰面的機會。兩者之後在至少早於 3500 年的某個時候合體,被識貨的人類發現並大量種植,才形成現在的花生。

 

寫到花生,想到一個「糧食自給率不足」的笑話:「真的想提高台灣的糧食自給率,那就去種花生吧」。

 

Smithsonian新聞:

Genes of Ancestral Peanuts May Help Feed the World

 

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