酸味柑橘類水果的大小從橄欖大小的金橘到四磅重的柚子不等。大多數是圓形的，但有些，如指橙，像香腸一樣細長。另一些，如佛手柑，則長成奇形怪狀的分段。
美國農業部植物生理學家蓋爾·沃爾克研究柑橘和其他水果的基因儲存，她說：“柑橘非常迷人。”柑橘和其他水果。“透過不同柑橘物種雜交產生的多種作物數量遠遠高於蘋果或葡萄。”
試圖準確地確定這個多樣化、高度栽培的水果群體的起源地——之前假設的地點從喜馬拉雅山麓到澳大利亞東北部溫暖的叢林不等——讓許多研究人員對此話題感到厭煩。但一篇新論文采用深入的基因方法來闡明橙子的起源，以及其他柑橘類水果的起源。這項研究上週發表在《自然·遺傳學》雜誌上，分析了橙亞科（Aurantioideae）中數百種物種的基因組，並揭示柑橘相關水果可能起源於古代印度次大陸，然後在華中南部進一步發展出其獨特的酸味。
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橙亞科（Aurantioideae）是一個龐大的分類學群體，包含亞洲、非洲和波利尼西亞各地發現的 33 個以上屬的果樹植物。這包括柑橘屬，其成員（如橙子、葡萄柚、檸檬和酸橙）在世界範圍內廣泛種植。
華中農業大學的園藝學家徐強和他的同事最近著手繪製橙亞科的進化歷程。他們組裝了 12 個物種的基因組，並將其與橙亞科成員的 314 個現有基因記錄進行了比較。然後，他們將這個基因資料庫組織成系統發育樹，這類似於進化家譜。利用這一點，研究人員可以確定不同品種和群體之間的關係。這反過來又為某些物種的起源時間和地點提供了線索。
該團隊發現，柑橘植物的祖先起源於 2500 多萬年前的印度次大陸，當時它正在撞擊亞洲大陸（在這個過程中形成了喜馬拉雅山脈）。隨著大陸的碰撞，這些祖先柑橘植物傳播到亞洲，這從在中國南方發現的類似柑橘的植物化石中可見一斑。研究人員認為，真正的柑橘屬物種，如橘子和枳，最初大約在 800 萬年前在中國中南部進化出來。他們推測，包括柚子和香櫞在內的其他早期柑橘屬物種，稍晚在喜馬拉雅山麓出現。
地理位置似乎對這些早期水果的成功至關重要。徐認為中國中南部為柑橘提供了“複雜的情況”。他推測，幾百萬年前，當地劇烈的氣候變化，將該地區從相對乾燥的熱帶條件轉變為以季風為主的溼潤氣候，為柑橘提供了理想的生長條件。他認為，噹噹地人口在數千年前開始種植這些植物，用於從食物到藥物等各種用途時，該地區新興的柑橘多樣性爆發了。
透過建立這樣一個全面的橙亞科基因資料庫，研究人員還發現，柑橘植物與其近親在PH4基因的表達方面存在很大差異，該基因在決定給定水果中檸檬酸（風味的關鍵成分）的含量方面起著重要作用。非柑橘類水果幾乎不含檸檬酸。柑橘類水果由於PH4基因的表達量較高，檸檬酸濃度也高得多。
徐說：“PH4基因對於柑橘屬和柑橘屬近親水果中檸檬酸的積累非常重要。”當他的團隊透過實驗過度表達或降低該基因的活性時，他們發現檸檬酸濃度也隨之發生變化。這對特定水果的味道有很大影響——少量的檸檬酸為橙子帶來甜酸味；大量的檸檬酸則使檸檬和酸橙具有令人嘴唇發麻的酸味。
沃爾克沒有參與這項新研究，她認為更多地瞭解柑橘類水果的過去可以為它們未來的保護提供資訊。她說：“完善柑橘和相關屬的基因起源對於有效保護這些植物至關重要。” 確定某些物種起源地的能力可以幫助研究人員保護野生物種豐富的棲息地。這項工作也為應在基因庫中儲存哪些品種以捕獲最大的多樣性提供資訊。在面對氣候變化、病蟲害的情況下，這些基因儲備庫可以幫助防止最甜美的柑橘走向苦澀的未來。