本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点。
你可能没有给予你的室内植物足够的重视。看起来像在收集灰尘的无辜喜林芋，实际上可能是一个包裹在盆栽土壤中的谜团……至少在基因上是这样。
事实证明，植物有一些有趣的遗传怪癖，让遗传学家们不断猜测。正如寻找基因测序快捷方式（称为条形码）的挑战所表明的那样，解读植物遗传学可能非常棘手。这里汇总了植物 DNA 完全令人困惑且对研究它的人来说完全着迷的五个原因：
1- 进入细胞：植物细胞的一个独特特征是叶绿体，即光合作用的引擎。来自叶绿体的 DNA 是植物细胞中最可靠的 DNA 之一。这是因为它仅从一个亲本遗传而来，比细胞核中的 DNA 更容易理解（稍后会详细介绍！）。然而，有一个小问题：有时，叶绿体可以从一个生物转移到另一个生物，甚至从一个物种转移到另一个物种。因此，植物的叶绿体可能携带与遗传学家试图研究的物种完全无关的信息。
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2- 错综复杂的族谱：纽约植物园的植物遗传学家 达蒙·利特尔 说：“许多植物的寿命很长，它们可以做我们在动物身上通常看不到的事情。 例如，你可以看到一棵母树与她正下方的曾孙繁殖。” 植物的世代重叠，移动很少，并且可以自我克隆。它们的突变速度也很慢。如果遗传变异在种群中移动得非常缓慢，那么森林一端的树木在分子水平上可能与另一端的树木看起来不同，即使在物理上它们显然是同一物种。
3- 两个基因组比一个好：植物必须在没有搬迁选择的情况下承受压力条件。幸运的是，它们开发了一种方便的技巧来扩展其适应性：获取额外的基因组。通过杂交，生物体可以使其基因组加倍，获得额外的染色体组。具有性染色体的动物（例如人类）是二倍体；它们具有两组染色体，一组来自每个亲本。具有两组以上染色体的生物体是多倍体。小麦有 6 组，共 42 条染色体；咖啡可以有 8 组，每组 11 条染色体，共 88 条。* 许多组使得解读植物细胞核中错综复杂的染色体中的一个或两个标记成为一项西西弗斯式的任务。
4- 有时，一个基因组比两个好：鉴于植物承受的压力，它们在其历史的某个时刻都曾是多倍体。但这并不意味着它们会一直保持这种状态。随着时间的推移，不赋予优势的基因会被丢弃。遗传物质的不平衡会产生新问题，这一事实加速了这一过程。在植物和动物中，额外的染色体都会产生严重的影响。克氏综合征和唐氏综合征是人类的例子，某些作物疾病是由额外的染色体的存在引起的。因此，像肉豆蔻这样的植物物种，在 1000 万年前是多倍体，但现在已经抛弃了它们曾经拥有的大部分额外基因，因此现在它们几乎是二倍体。加州大学戴维斯分校的植物遗传学家 卢卡·科迈 说：“这使得这些植物的分析非常令人困惑。” 例如，水稻现在是一种二倍体植物，但其基因序列仍然带有多倍体的指纹——其他基因组的痕迹。
5- 我们中的真菌：“你通常不会想到这一点，但你所知道的所有生命都被真菌覆盖着，”利特尔说。有些植物比其他植物更容易受到真菌污染，根据利特尔的说法，结果是，基因档案 GenBank 中多达四分之一的植物样本实际上是真菌。另一个常见的污染源是混入样本的微生物 DNA。幸运的是，当精明的科学家发现不规则之处时，可以纠正这些类型的污染。随着越来越多的植物（以及微生物和真菌）被检查，遗传学家可以捕获并纠正更多的污染错误。
科迈说：“植物 DNA 由于其性质的双重性而可能更复杂。” “你可能会在里面看到它与另一种植物非常相似。但你可能会错过另一个完整的基因组，那么它就完全是另一种生物了。” 虚伪的水仙花——谁会想到呢？
* 更正（5/8/12）：此句子在发布后进行了编辑，以更正小麦和咖啡的染色体组数。