1793年，威廉·布莱上尉载着数百棵面包果树，将英国皇家海军普罗维登斯号停靠在加勒比海小岛国圣文森特和格林纳丁斯的金斯敦。他的目标很明确:引进这种果实富含碳水化合物的长寿树，以廉价的价格养活在岛上甘蔗种植园劳动的英国奴隶。

230年后的今天，由西北大学、芝加哥植物园和圣文森特植物园领导的一个植物生物学研究小组首次将加勒比海面包果的五个主要谱系追溯到布莱航海时的那次引种。

研究人员发现，原始的面包果树品种(或通过选择性育种产生的品种)不仅存活了几个世纪，而且还在蓬勃发展。

这项研究于1月5日发表在《当代生物学》杂志上，当天是布莱抵达加勒比海230周年纪念日。

该研究的资深作者奈瑞·泽雷加说:“面包果是一种未被充分利用的作物，它没有像其他主要作物那样受到那么多的关注。”“然而，全球对面包果的兴趣正在增加，我们认为这将是一个令人着迷的谜题。”

该研究的第一作者劳伦·奥迪补充说:“除大洋洲外，加勒比地区是全球最大的面包果产地之一。”“我们真的不太了解加勒比地区水果的遗传多样性。因为面包果是粮食安全的重要作物，尤其是对那些极易受气候变化影响的岛国来说，我们想要描述面包果作物的遗传多样性，以保护它们。实现这一目标的第一步是描述我们现有资源的多样性。”

作为一名面包果专家，泽雷加是西北大学温伯格艺术与科学学院和芝加哥植物园合作的植物生物学和保护项目的主任，也是芝加哥植物园内戈尼植物保护科学和行动研究所的保护科学家。在进行这项研究时，奥迪是泽雷加实验室的一名研究生。现在，她是纽约市美国自然历史博物馆萨克勒比较基因组学研究所的实验室经理，也是纽约大学的博士候选人。

“Bounty”号上的面包果

很多人可能都熟悉《Bounty号上的叛变》(Mutiny on the Bounty)中的布莱船长，这是一部由克拉克·盖博(Clark Gable)主演的经典系列书籍和电影，虚构了艰苦的旅程和任务的最终失败。(这部电影后来被翻拍了两次——马龙·白兰度在1962年，安东尼·霍普金斯在1984年。)

布莱船长和他的船员乘坐英国皇家海军(British Royal Navy)一艘名为“Bounty”号(HMS Bounty)的船只在塔希提岛(Tahiti)停留，在那里与当地人一起收集面包果。他们的目标是将面包果作为一种廉价的食物介绍给被迫在加勒比群岛的英国种植园工作的奴隶。但这些计划在1789年4月突然被放弃，当时“邦迪号”的船员控制了这艘船，将布莱和他的18名忠实追随者扔进了海里。

然而布莱活了下来，并继续致力于采集和运输面包果的最初目标。仅仅两年后，他再次启航——这次乘坐的是英国皇家海军“普罗维登斯”号，随行船只是“皇家海军助理号”。尽管布莱在“Bounty”号的航海日志中记录了八种面包果的名称，但奇怪的是，普罗维登斯号的航海日志却缺少这些关键的细节。

“当你看Bounty号的日志时，布莱仔细记录了收集到的东西。”泽雷加说。但在第二次航行中，他在塔希提岛停留的时间更短了，而且没有任何关于他们实际收集的面包果品种名称的记录。他确实指出了五种无籽面包果，但随后的历史文献提出了不同的数字。想要知道这在一定程度上是好奇心，但它也很有用，因为它将关于植物的跨文化知识联系起来。”

遗传的挑战

缺乏来自普罗维登斯的历史记录并不是加勒比面包果遗传多样性特征一直具有挑战性的唯一原因。有几个基因方面的挑战。

首先，无籽面包果树是三倍体。换句话说，它们有三个染色体副本，而不是更常见的两个(二倍体)。与二倍体相比，用于分析三倍体的遗传工具并不多。

三倍体面包果树也不能有性繁殖，只有人类进行无性繁殖才能存活。为了确保质量控制，许多栽培果树——甚至是那些可以有性繁殖的果树——都采用了这种方法。

泽雷加解释说:“当你咬一口蜂蜜脆苹果时，你会期待与麦金托什不同的味道和质地。”“无性繁殖确保你得到你想要的。当植物通过有性繁殖产生种子时，它们会产生后代的变异——就像人类兄弟姐妹之间的变异一样。”

然而，在数千年的无性繁殖中，由于体细胞突变，即树的非生殖细胞的突变，仍然会产生变异。由于DNA修复中的压力或错误，体细胞突变可以自发发生。为了寻找最好的果实，人类有时会选择发生体细胞突变的部分进行繁殖。因此，如果突变产生了理想的新叶或水果类型，人们可以剪掉发生突变的树枝，繁殖它，本质上是克隆新的突变，重新长出一棵有理想水果的树。

无论是什么突变导致了这种变化，都可能是极其微小的，很难从基因上确定。检测不同克隆系之间的DNA差异(即来自不同历史“母系”的血统)比检测同一克隆系内突变引起的差异要容易得多。尽管如此，所有无籽面包果品种都非常相似，这使得对不同品种的遗传特征进行研究具有挑战性。

最后，在太平洋和加勒比的岛群内部和外部，人们对有时看似相同的品种使用许多不同的名称。这增加了描述多样性时的混乱。

连接各个部分

为了克服这些挑战，研究人员使用了各种工具。他们将当地知识与历史文献和标本、形态数据(对水果大小、形状和纹理的观察)和靶向基因组测序结合起来。

与圣文森特植物园、圣文森特旅游部和圣文森特国家公园、河流和海滩管理局合作，研究小组的成员走遍了圣文森特。他们收集树叶并测量树叶大小、果实大小和形状等。然后，他们用保存在世界各地博物馆和植物园的植物标本室的历史干燥压制标本补充这些样本，其中包括1769年从詹姆斯·库克船长率领的英国皇家海军奋进号航行中收集的标本。

回到芝加哥植物园的实验室，研究人员分析了200多个独立的面包果样本，主要集中在圣文森特和塔希提岛的无籽面包果以及来自世界各地的样本。这一过程包括从叶子样本中提取DNA并进行测序。在这些样本中，研究人员最终确定了8个主要的全球面包果谱系，其中5个在加勒比海发现，可能代表了英国皇家海军普罗维登斯号1793年最初引进的面包果。

三代女科学家能够为一个古老的谜团提供答案:“布莱船长将哪些面包果品种引入了加勒比海?”’”

黛安娜Ragone

国家热带植物园面包果研究所

“这是一个令人兴奋的项目。”夏威夷国家热带植物园面包果研究所名誉主任、研究合著者、泽雷加的前顾问黛安·拉贡说。“通过在塔希提岛和加勒比海的实验室、植物标本和图书馆的研究和实地考察，以及对夏威夷国家热带植物园保存的面包果树的研究，三代女科学家能够为一个古老的谜团提供答案:‘布莱船长将哪些品种的面包果树引入了加勒比海?’”

根据Zerega和其他人之前的工作，如果包括来自大洋洲的大量多样化的种子品种，全球面包果谱系就会更多。目前的研究主要集中在无籽面包果上。

奥迪说:“我们在加勒比地区发现了五种遗传谱系，这与我们在一些历史文献中发现的相吻合。”“这是令人兴奋的梳理这段历史，并首次从基因组上描述加勒比面包果的多样性。”

泽雷加说:“尽管如此，圣文森特的面包果种类可能比我们的遗传方法所能识别的还要多，因为它们的亲缘关系非常密切。”“即使我们没有发现人们赋予不同名称的植物之间的基因差异，这些名称仍然具有意义和价值。”

面包果的重要性

尽管面包果在加勒比地区曾是奴隶的食物，但这种营养丰富的水果最终成为了该岛饮食和文化的重要组成部分。尽管面包果的名字里有“水果”，但它富含淀粉，无籽，在烹饪中扮演的角色更像土豆。这种营养丰富的食物与菠萝蜜密切相关，富含纤维、维生素和矿物质。在面包果的原产地大洋洲，人们吃面包果已经有几千年的历史了，无论是蒸、烤、炸还是发酵。面包果还可以制成面粉，以延长其保质期。

一旦建成，一棵面包果树可以存活几十年，每年产出大量的果实。而且，由于它是一种多年生作物，它比每年必须重新种植的一年生作物需要更少的能源投入(水和肥料)。像其他树木一样，它也能从大气中吸收二氧化碳。

研究报告的合著者、圣文森特植物园馆长戈登·j·p·夏洛说:“下一个千年的粮食安全和粮食主权在于面包果无尽的尚未开发的可能性。”

今年早些时候，泽雷加和西北大学的气候科学家撰写了另一项研究(发表在《公共科学图书馆·气候》上)，该研究发现，面包果在面对人为造成的气候变化时特别有弹性。尽管其他主要作物在炎热的条件下挣扎，但研究人员预测，条件的变化对面包果的影响较小。这意味着它可以在对抗气候导致的饥饿方面发挥重要作用。

这项名为“连接全球面包果品种名称，连接230年分离后的历史”的研究得到了美国园艺俱乐部、美国植物学会、西北雷斯尼克社会影响基金可持续发展和能源研究所以及西北大学校友研究所的支持。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。