棉花是如何出現的?

一兩百萬年前的一次洲際間植物融合產生了現今世界的重要經濟作物棉花90%品種的祖先 。雖然在過去千百年的時間內棉花已進行了多次馴化與雜交,但它仍保有進一步完善的能力 。這是來自愛荷華州立大學的Jonathan Wendel教授的研究結果 。他正在努力尋求各種野生棉花祖先之間的雜交機會,這些野生棉花由亞洲/非洲及中美洲的土著人提供 。
現代擁有細長而強韌纖維的棉花是經由品種改良而來,它們的祖先纖維短而粗糙 。研究者利用DNA微矩陣芯片(DNA microarray chips)比較了這兩種棉花纖維 。結果顯示 , 上千種基因的活性在改良過程中發生了變化,這主要是人類選擇的結果 。比如,基因學家可以雜交選育出需水量更少的品種,或者提高棉花自我抵御病蟲害的能力 , 這兩項改良分別為節省水資源與保護環境做出了重要貢獻 。
科學家發現,現代棉花與早期棉花的區別主要在于基因表達的時間與水平上,或者說是基因信息是否被有效轉化為生物功能(biological function) 。為了獲得更大的經濟價值,人類選擇在這一過程中起到決定性作用 。棉花是重要的纖維作物與油料籽,它在美國經濟中占據關鍵地位,Wendel的研究告訴大家,棉花的經濟價值還有更大的提升空間 。
棉花的一條纖維就是長在種子上一個長長的細胞,它的細胞膜成分是纖維素,具有高強度、高韌性的特殊性質 。當纖維細胞變干時,它們就是織布造衣的絕好材料 。棉花廣泛分布于各大洲,一百多萬年前一次幾乎是跨越地球的“相遇”(一個來自美洲 , 一個來自亞洲或非洲),才最終發展出具有商業價值的棉花品種 。當未來棉花的基因組被完整測序后,科學家或許就能指出到底哪一段是控制纖維性能的關鍵基因 。
 
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