【2026年08月06日讯】(记者林燕报导)科学家早就知道,牛油果树的生活方式很特别,每棵牛油果树的花都是雌雄同体(双性花),且同时具有雄蕊和雌蕊。而且,牛油果树还有一种「雌雄异熟」的开花习性,会在同一天之内切换花朵的性别活跃时间,并依此分为A型和B型两个品种。
美国科学家的最新研究发现牛油果树的性别转换机制基因,这一发现有望帮助育种者更快培育出新品种。
「如果每株植物同时处于雄性和雌性状态,就不会有花粉交换。」加州大学戴维斯分校进化与生态学教授、论文合作者之一格雷厄姆‧库普(Graham Coop)说,「正是由于这两种类型能够交替且同步地开出雄花和雌花,牛油果才能在一天中随时交换和利用花粉。」
这篇发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的研究发现了一个决定牛油果树开花型别的基因,可以让育种者不必等到树长到开花后才能分辨A型或B型,从而可更快进行品种选育。
比如Hass品种的牛油果会上午开雌花,下午开雄花,而Bacon品种的牛油果则相反。所以,农民通常会在果园里同时种植这两种类型,以提高授粉成功率。
问题在于,在牛油果树开花之前,科学家和农民无法分辨它属于哪一种类型,而这等待过程可能需要长达15年。
研究团队把不同牛油果品种的叶子冷冻起来并测序DNA,最终锁定了一个能让植物发生「性别切换」的基因。
研究团队表示,这一发现可帮助未来可以更早挑出适合配对的树,培育出更适应气候变化、产量也更好的新品种。
为了追踪性别基因是如何转换的过程,该研究的主要作者、进化遗传学家杰弗里‧格罗(Jeffrey Groh)和另一位研究人员在牛油果果园中央搭起帐篷,住了几天。每隔几个小时,他们就从一棵树上采集处于不同开放和闭合阶段的花朵,保存其中的RNA细胞物质,并检测「性别基因」变体的情况。结果发现,这种波动与花朵的开放阶段保持一致。
「这种我们都很熟悉的植物,竟然表现出如此奇妙而有趣的繁殖行为,真的非常有意思。」格罗说。
牛油果的这种奇特开花模式自4200万年前就一直存在。但关于牛油果繁殖的疑问可以追溯到20世纪20年代,植物学家斯托特(A.B. Stout)发现牛油果树存在「每天雌雄角色交替」的现象。
库普指出,与牛油果关系密切的其它几十种植物也拥有同样的交配系统。他们团队之前发现核桃和山核桃也会出现交替雌雄角色,不过这些坚果与牛油果没有很近的亲缘关系。


