酸味柑橘类水果的大小从橄榄大小的金橘到四磅重的柚子不等。大多数是圆形的，但有些，如指橙，像香肠一样细长。另一些，如佛手柑，则长成奇形怪状的分段。
美国农业部植物生理学家盖尔·沃尔克研究柑橘和其他水果的基因保存，她说：“柑橘非常迷人。”柑橘和其他水果。“通过不同柑橘物种杂交产生的多种作物数量远远高于苹果或葡萄。”
试图准确地确定这个多样化、高度栽培的水果群体的起源地——之前假设的地点从喜马拉雅山麓到澳大利亚东北部温暖的丛林不等——让许多研究人员对此话题感到厌烦。但一篇新论文采用深入的基因方法来阐明橙子的起源，以及其他柑橘类水果的起源。这项研究上周发表在《自然·遗传学》杂志上，分析了橙亚科（Aurantioideae）中数百种物种的基因组，并揭示柑橘相关水果可能起源于古代印度次大陆，然后在华中南部进一步发展出其独特的酸味。
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橙亚科（Aurantioideae）是一个庞大的分类学群体，包含亚洲、非洲和波利尼西亚各地发现的 33 个以上属的果树植物。这包括柑橘属，其成员（如橙子、葡萄柚、柠檬和酸橙）在世界范围内广泛种植。
华中农业大学的园艺学家徐强和他的同事最近着手绘制橙亚科的进化历程。他们组装了 12 个物种的基因组，并将其与橙亚科成员的 314 个现有基因记录进行了比较。然后，他们将这个基因数据库组织成系统发育树，这类似于进化家谱。利用这一点，研究人员可以确定不同品种和群体之间的关系。这反过来又为某些物种的起源时间和地点提供了线索。
该团队发现，柑橘植物的祖先起源于 2500 多万年前的印度次大陆，当时它正在撞击亚洲大陆（在这个过程中形成了喜马拉雅山脉）。随着大陆的碰撞，这些祖先柑橘植物传播到亚洲，这从在中国南方发现的类似柑橘的植物化石中可见一斑。研究人员认为，真正的柑橘属物种，如橘子和枳，最初大约在 800 万年前在中国中南部进化出来。他们推测，包括柚子和香橼在内的其他早期柑橘属物种，稍晚在喜马拉雅山麓出现。
地理位置似乎对这些早期水果的成功至关重要。徐认为中国中南部为柑橘提供了“复杂的情况”。他推测，几百万年前，当地剧烈的气候变化，将该地区从相对干燥的热带条件转变为以季风为主的湿润气候，为柑橘提供了理想的生长条件。他认为，当当地人口在数千年前开始种植这些植物，用于从食物到药物等各种用途时，该地区新兴的柑橘多样性爆发了。
通过建立这样一个全面的橙亚科基因数据库，研究人员还发现，柑橘植物与其近亲在PH4基因的表达方面存在很大差异，该基因在决定给定水果中柠檬酸（风味的关键成分）的含量方面起着重要作用。非柑橘类水果几乎不含柠檬酸。柑橘类水果由于PH4基因的表达量较高，柠檬酸浓度也高得多。
徐说：“PH4基因对于柑橘属和柑橘属近亲水果中柠檬酸的积累非常重要。”当他的团队通过实验过度表达或降低该基因的活性时，他们发现柠檬酸浓度也随之发生变化。这对特定水果的味道有很大影响——少量的柠檬酸为橙子带来甜酸味；大量的柠檬酸则使柠檬和酸橙具有令人嘴唇发麻的酸味。
沃尔克没有参与这项新研究，她认为更多地了解柑橘类水果的过去可以为它们未来的保护提供信息。她说：“完善柑橘和相关属的基因起源对于有效保护这些植物至关重要。” 确定某些物种起源地的能力可以帮助研究人员保护野生物种丰富的栖息地。这项工作也为应在基因库中保存哪些品种以捕获最大的多样性提供信息。在面对气候变化、病虫害的情况下，这些基因储备库可以帮助防止最甜美的柑橘走向苦涩的未来。