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为探究木薯（Manioc）无性繁殖对其基因组的影响，研究人员分析 573 个基因组，揭示其遗传特征。
木薯（Manihot esculenta，也被称为 cassava 或 yuca）是世界上最重要的主食作物之一，能养活全球约 10 亿人。考古植物学和遗传学证据表明，它起源于亚马逊西南部地区，在欧洲殖民时期已广泛分布于美洲热带地区。木薯的野生祖先为短寿异交多年生植物，而如今木薯几乎完全通过茎插进行无性繁殖。它在南美洲季节性干燥森林和边缘栖息地的火烧生态系统中生长良好，当地的原住民农民最早开始无性繁殖木薯的优良品种。
以往对植物驯化的理解多受玉米、水稻等一年生杂草类作物的考古植物学和遗传学研究影响，而对于像土豆、山药、甘薯、甘蔗等无性繁殖的主要经济作物，人们对其在人类农田中的无性种植如何影响驯化、群体基因组学和基因组进化知之甚少。在这项研究中，研究人员对从植物标本馆、活体收藏、农场种植和考古遗址采集的木薯及其野生近缘种进行了广泛的基因组调查。研究人员利用 573 个新测序及之前已发表的基因组，旨在了解无性繁殖和选择如何塑造木薯的基因组景观。此外，研究人员还整合了作物多样性信息，并对巴西欣古地区的传统农民进行访谈，以更好地理解管理和维持作物生物多样性的传统策略。
研究发现，从美洲各地采集的、跨越 100 多年的木薯样本几乎没有地理种群结构，即基因组成几乎无法预测其地理来源。这一模式与木薯野生祖先的模式形成鲜明对比，也违背了此前在许多其他作物中观察到的生物地理学基本预期。大多数木薯品种与数百公里外采集的其他品种有密切的亲缘关系。这些模式反映了向无性繁殖的转变，以及人类将无性繁殖系快速传播到远方的策略，使得当地的遗传分化被种植和传播方式所掩盖。木薯具有高度杂合性，且研究人员观察到，后代的杂合性比根据其亲本基因型预期的更高。这一模式可能反映了对全球杂合性的选择，这种选择抑制了无性繁殖下隐性有害突变的影响。研究还发现，世界各地的木薯对之间在大片相同的遗传染色体单倍型块（identical-by-descent chromosomal haploblocks）中共享大量基因组。通常，这一发现被视为近期共同祖先的有力证据。然而，研究人员利用育种记录表明，即使是不相关的样本，其携带的基因组块也远超亲缘关系所能解释的范围。人口统计学模拟显示，向无性繁殖的转变和对杂合性的选择导致了这一意外模式。
无性繁殖作物在全球粮食生产和热量摄入中占很大比例。这项针对木薯的群体基因组研究，聚焦于传统品种、野生近缘种以及对美洲农业景观的详尽采样，为理解无性种植下农业压力与基因组结果之间的相互作用建立了一些此前未实现的预期。
