波斯核桃(Juglans regia)是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，因其高品質(zhì)的木材和豐富的美味堅(jiān)果而聞名全球。波斯核桃的22種屬中的一個(gè)核桃，其中包括黑色和白色的核桃和butternuts，在歐洲，美洲和亞洲的增長(zhǎng)。

中國(guó)引領(lǐng)世界生產(chǎn)，其次是加利福尼亞，土耳其和伊朗。但直到現(xiàn)在，核桃的進(jìn)化還不得而知。核桃具有豐富的化石記錄，這表明核桃的起源以及北美洲大約35-45百萬(wàn)年前的黑胡桃和胡桃(白胡桃)的初步分化。在這個(gè)年代久遠(yuǎn)的情況下，兩個(gè)胡桃系都有充足的機(jī)會(huì)通過(guò)白令和北大西洋陸地橋遷移到舊世界，但在歐洲和亞洲的化石記錄中只發(fā)現(xiàn)了冬天，而且沒(méi)有波斯的古代化石。核桃是眾所周知的。

利用系統(tǒng)發(fā)育和種群遺傳方法分析的基因組數(shù)據(jù)，研究人員現(xiàn)在已經(jīng)解開(kāi)了這個(gè)謎團(tuán)，表明波斯核桃是大約345萬(wàn)年前兩種瀕臨滅絕的物種雜交的結(jié)果。

基于來(lái)自19種核桃的2900個(gè)單拷貝核基因的團(tuán)隊(duì)過(guò)去的分析無(wú)法理清北美，亞洲和波斯核桃物種之間的關(guān)系。然而，他們排除了不完整的譜系分類作為系統(tǒng)發(fā)育不確定性的原因。“這導(dǎo)致我們推測(cè)古老的雜交可能與波斯核桃和美洲胡桃的起源有關(guān)，”張大勇說(shuō)，他是一位資深作家之一的人口遺傳學(xué)家。

為了測(cè)試它們的雜交假說(shuō)，而不是單獨(dú)觀察個(gè)體基因，這一次，他們使用了來(lái)自80種單獨(dú)樹(shù)木的全基因組測(cè)序，這些樹(shù)木代表了22種核桃中的19種。

“我們應(yīng)用一系列全基因組方法進(jìn)行雜交檢測(cè)，并測(cè)試物種模型以推斷出波斯核桃的起源時(shí)間，”另一位資深作者白偉寧說(shuō)。“最后，我們不僅對(duì)波斯核桃的基因組遺傳組成進(jìn)行了表征，還對(duì)鐵核桃，J。sigillata和美洲胡桃，灰霉病的基因組進(jìn)行了表征。“作者根據(jù)核桃果實(shí)化石及其基因組學(xué)證據(jù)描繪了一幅圖片，即漸新世晚期的核桃必須從美國(guó)擴(kuò)展到歐洲，然后蔓延到亞洲，并進(jìn)一步擴(kuò)展到歐洲，那里的黑胡桃和胡桃系列大約3.45 Ma之前接觸并雜交了。雖然核桃在亞洲和新世界多樣化，但在更新世氣候波動(dòng)期間它們從歐洲流失，最終只有新形成的雜交譜系才能使J. regia幸存下來(lái)。

“我們所有的全基因組分析都匯集在一起??，為美洲胡桃(J. cinerea)和波斯核桃(J. regia / J.sigillata)的根部提供了明確的雜交證據(jù)，”作者說(shuō)。“我們的研究結(jié)果進(jìn)一步解決了關(guān)于美洲胡桃(J. cinerea)起源的爭(zhēng)議，結(jié)果證明，大量的核基因滲入是由美國(guó)黑核桃通過(guò)移植的亞洲胡桃的花粉淹沒(méi)引起的。”

“無(wú)論是波斯核桃(含的基因組鑲嵌鐵核桃)和美國(guó)胡桃J.菌提供了雜交的整個(gè)核桃進(jìn)化的重要性的證據(jù)，說(shuō)：”作者。