唐凤

2000年前的种子发了芽
2020-02-10 16:22
来源:中国科学报

 

研究人员正在用2000年前的种子种植枣椰树,它们的特性可能会改进现代品种(如图)。 图片来源:JEN

研究人员已经成功让2000年前的种子发出新芽。这些枣子是在中东的一个古堡和洞穴里找到的。这一发现揭示了古代农民是如何有选择地在该地区种植枣树的,这也为枣树如何能存活上千年提供了线索。

英国华威大学遗传学家Robin Allaby:“它揭示了一个事实,那就是我们不了解种子的长期生存能力。

为了种植这种枣树,以色列哈达萨医学中心民族植物学家Sarah Sallon和同事整理了数百种种子。《科学》报道称,其中一些种子是从以色列马察达挖掘出来的,那里是一座山顶堡垒,坐落在俯瞰死海的高原上其他一些种子则来自死海附近的洞穴,这些洞穴是充当仓库和住所的。

研究人员将34个最有希望发芽的种子样本浸泡在温水和液体肥料中,然后将它们种植在无菌盆栽土壤中。结果有6颗种子发芽,长出幼苗,最终长成枣椰树。这些成功发芽的种子都有几厘米长,比现代的枣种子大30%,表明那时的枣子比现代品种大得多。

为了证实这些种子是古代流传下来而不是最近由穴居动物在考古文物中留下的,研究小组对发芽后附着在根部的种子壳碎片进行了碳年代测定。研究人员近日在《科学进展》上报告说,这些种子的年龄在2200年到1800年之间。

遗传分析还表明,该地区的农民种植的枣子混合了古代世界的特征。根据盖伦、斯特拉博和希罗多德等古典作家的说法,这些枣子是一种又大又甜、耐储存的水果,在整个罗马世界都是一种珍贵的食物。随着罗马帝国的崩溃和阿拉伯人对该地区的征服,犹太人的枣种植业也随之衰落。到十字军东征时期(大约公元1000年前后),这个地区的枣树种植园已不复存在。

古老种子发新芽只是这种植物“复兴”的开始。该研究合著者、法国国家可持续发展研究所生物学家Frédérique Aberlenc表示,研究小组计划在不久的将来为雌性植物授粉,希望它们能结出果实。研究人员希望能生产出可用于改良现代品种特性的水果,例如增加枣子的甜度和大小,以及抵抗现代害虫。

这些植物也为人们提供了一个窗口,了解在过去的几个世纪里,植物是如何保护和保存它们的DNA的。虽然在西伯利亚的永久冻土层中,一颗古老的草籽在经历千年的冰冻之后仍能成功发芽,但这些枣子是迄今为止成功发芽的最古老种子之一。因为随着时间的推移,DNARNA通常会分解。

有学者认为,这可能足以进行古代DNA分析,但还无法种植出活的枣椰树。“为了让这些种子发芽,DNA必须是完整的,这与我们对DNA保存的知识有很多相悖之处。”未参与该研究的英国约克大学考古学家Nathan Wales说,“当然,也可能存在一些非常酷的生物系统保存了(这些枣子的)DNA。”

Sallon表示,死海周围不寻常的条件可能提供了帮助,“低海拔、高温、干燥条件——所有这些都可能影响胚胎的寿命”。

此外,种子不同寻常的大小可能也起了一定作用。Allaby说,遗传物质越多,就越有可能保持完整,“但它仍然是非凡的,很难相信会有完整的染色体”。

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.aax0384

 
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