牛油果花每日「變性」謎團解開 關鍵基因助縮短育種時間

日常食用的牛油果，花朵其實會隨時間改變生殖功能。美國研究團隊發現，牛油果花為避免自體授粉，會在一天不同時段分別進入雌性與雄性階段，如今更找到與這套「變換節奏」有關的關鍵基因，解開困擾牛油果育種界數十年的謎團。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

據科普網站《Science Alert》報導，加州大學戴維斯分校與加州大學河濱分校研究人員分析數百株牛油果的基因與開花時間，發現名為「SDMYB」的基因與花朵每天的開花節奏有關。研究7月28日發表於《美國國家科學院院刊》（PNAS）。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

研究指出，牛油果花同時具有雌、雄生殖構造，但不會在同一時間發揮兩種功能。花朵第一次開放時進入雌性階段，負責接受花粉；之後關閉，再次開放時則進入雄性階段，釋放花粉，藉此降低自體授粉的機會。

牛油果樹分為兩種開花類型：A型植株上午開雌花、下午開雄花，B型則相反。果農特意混合種植兩種類型，以最大化授粉和果實產量。但過去育種者必須等到樹木開花後才能分辨其類型，耗時多年。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

研究團隊進一步鎖定SDMYB。簡單來說，SDMYB是一種調控花朵發育的基因，研究結果顯示，它的不同基因版本與A型、B型牛油果不同的開花時間有關。研究人員因此找到控制這套「每天換角色」節奏的重要遺傳線索。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

這項發現讓育種者不必等到樹長到開花後才能分辨A型或B型，可從幼苗階段就透過DNA鑑定開花類型，從而更快進行品種選育，有望縮短數年育種時間。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

研究團隊也比對牛油果及其近親植物的基因，發現相同的兩種基因型態至少存在於26種近親植物，顯示這套與開花時序相關的遺傳機制可能已延續約4200萬年。研究人員認為，這項成果不僅有助了解牛油果授粉，也能提供未來品種改良使用。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

中國地質科學院地質研究所聯同多個海內外科研單位，對遼寧建昌出土的「巴氏諾瑞龍」化石進行深入研究。研究團隊透過骨組織學分析及演化模式重建，證實小盜龍亞科與鳥類的飛行能力為各自獨立演化形成，而非繼承自共同祖先，為古生物學界關於飛行起源的爭議提供了關鍵實證。

中國地質科學院地質研究所聯同多個海內外科研單位，對遼寧建昌出土的「巴氏諾瑞龍」化石進行深入研究。網上圖

從稱霸陸地的恐龍演變至翱翔藍天的鳥類，這場跨越億萬年的演化奇蹟長久以來一直吸引着科學界深入探索。關於恐龍的飛行本領究竟是如何獲得，古生物學界過往一直存在着「繼承說」與「獨立發明說」的激烈爭辯。

據《環球時報》報道，中國地質科學院地質研究所研究員王旭日夥拍河北地質大學等多個海內外學術機構，針對遼寧省葫蘆島市建昌縣出土的一具保存極為完好的小盜龍類化石展開了系統性研究，為這項困擾學界許久的古生物學謎題提供了關鍵性的解答。相關研究成果已於9月29日正式刊登於國際權威學術期刊《自然·通訊》之上。

中國地質科學院地質研究所聯同多個海內外科研單位，對遼寧建昌出土的「巴氏諾瑞龍」化石進行深入研究。《自然·通訊》圖

據了解，該研究團隊建立了一個屬於小盜龍亞科的新屬新種，並將其命名為「巴氏諾瑞龍」（Norellraptor barsboldi gen. et sp. nov.）。這具化石具備極為典型的小盜龍亞科解剖鑑定特徵，同時亦展現出許多有別於其他已知小盜龍亞科成員的獨特特徵組合。透過骨組織學的精細分析，研究團隊確定該隻巴氏諾瑞龍在死亡時剛滿三歲。

小盜龍類是鳥類在演化上最親近的親屬之一。《自然·通訊》圖

論文摘要與前言指出，作為近鳥類（Paraves）的演化成員，小盜龍類是鳥類在演化上最親近的親屬之一，其四肢構造與羽毛型態均展現出獨特且適應飛行的特徵，因此過往常被研究人員用作探討鳥類飛行起源的經典模型。然而，學界對於鳥類的飛行器官與小盜龍類所謂適應空中的特徵之間的演化關係，在功能學與系統發育學的觀點上始終存在分歧。其中一種觀點主張飛行能力是由近鳥類的共同祖先直接「繼承」而來；另一種觀點則認為兩者生物學上的相似性，可能僅是發育限制所產生的間接結果。

小盜龍類是鳥類在演化上最親近的親屬之一。網上圖

為了釐清這項核心問題，研究團隊透過對骨組織特徵與發育模式的對比分析，成功重建了飛行特徵的演化路徑。

研究結果最終確認，小盜龍亞科與鳥類並不具備共同的飛行起源，兩者的飛行能力是各自獨立演化發展而成，並非承襲自共同祖先。正如論文明確指出，雖然大約30%的小盜龍亞科共近裔性狀是由鳥類支系（Avialae）透過收斂作用獲得，但沿着這兩個支系所重建的飛行相關新穎特徵序列一直存在持續性差異，結合暗示特殊肢體生長模型的組織學證據，這些結果排除了驅動飛行恐龍演化的共享發育模式，強力支持了在近鳥類飛行類群起源過程中存在多個獨立選擇機制的論點。

研究結果最終確認，小盜龍亞科與鳥類並不具備共同的飛行起源，兩者的飛行能力是各自獨立演化發展而成。《自然·通訊》圖

這項突破性研究在國際學術界引發了高度關注。《自然》官方網站報道引述香港中文大學古生物學家麥克皮特曼（Michael Pittman）的評述表示，這項研究提供了極具份量的新證據，進一步支持了飛行能力曾歷經多次獨立演化的假說，證實了小盜龍類與鳥類是各自獨立演化出飛行技能。

研究結果最終確認，小盜龍亞科與鳥類並不具備共同的飛行起源，兩者的飛行能力是各自獨立演化發展而成。網上圖

澳洲科普新聞網站《科學快訊》（ScienceAlert）亦專題撰文指出，這項研究給出了無可置疑的清晰答案，即飛行能力在演化史上至少獨立出現了兩次，屬於極為典型的「趨同演化」——兩個彼此獨立的演化支系，透過截然不同的發展路徑最終達成了相似的適應結果，這就如同雖然都能依靠鰭部在水中游動，但進化路徑卻完全不同的鯨魚與魚類一樣。