Kumquat (Fortunella spp.), Een veelvoorkomend fruitgewas en sierboom, wordt gekenmerkt door kleine, smaakvolle en briljante sinaasappelachtige vruchten. Het is bekend dat de gekweekte Fortunella-soort (F. margarita, F. crassifolia en F. japonica) afkomstig is uit China en voor het eerst in Europa werd geïntroduceerd door de Engelse botanicus Robert Fortune tijdens de Daoguang-periode van de Chinese Qing-dynastie. De wilde Hong Kong kumquat (F. hindsii) is wijdverbreid in Zuid-China en is ontwikkeld als modelmateriaal voor onderzoek naar de functie van citrusgenen vanwege zijn dwerggroei, korte jeugdigheid en mono-embryonie-kenmerken.

Een vraag over deze fruitsoort heeft westerse (Walter T. Swingle, 1871-1952) en oostelijke (Tyôzaburô Tanaka, 1885-1976) geleerden de afgelopen eeuw echter verbijsterd:wat is de fylogenetische relatie tussen gekweekte Fortunella-soorten en de enige bestaande wilde soorten in dit geslacht, F. hindsii? Is de gekweekte Fortunella-soort rechtstreeks gedomesticeerd van F. hindsii of is zijn oorsprong betrokken bij F. hindsii?

Om deze vragen te beantwoorden, hebben Prof. Xiuxin Deng en zijn team de afgelopen 10 jaar systematisch de representatieve gekweekte Fortunella-toebehoren en wilde F. hindsii-monsters uit heel China verzameld. Door gebruik te maken van nucleaire SSR, chloroplast SNP en genomische SNP, werd de genetische diversiteit van het Fortunella-geslacht uitgebreid geëvalueerd en werd de evolutiegeschiedenis van het Fortunella-geslacht getraceerd.

De genetische analyse toonde duidelijk de onafhankelijke fylogenie van het Fortunella-geslacht onder citrustaxa aan, die de hybridisatie-oorspronghypothese van Fortunella verwierp. Bovendien vertoonde het Fortunella-geslacht een duidelijke genetische structuur en een hoge genetische differentiatie in de twee belangrijkste populaties van de gecultiveerde Fortunella-populatie en de wilde F. hindsii-populatie. Genomische analyse toonde aan dat beide populaties gerichte selectie ondergingen tijdens hun evolutionaire traject. De asynchrone populatiedynamiek van de Fortunella-populatie en de wilde F. hindsii-populatie tijdens de Quartaire glaciale periode (QGP) was eerder dan de menselijke activiteit in Zuid-China, en de beperkte domesticatiesignalen van deze twee populaties waren zwak geassocieerd met hun fenotypeverschil samen, wat impliceert dat de gekweekte Fortunella-soort niet direct gedomesticeerd mag worden uit de wilde F. hindsii.

Op basis van de resultaten van deze studie en een eerder fylogeografisch rapport hebben Deng en zijn team een ​​nieuwe evolutiehypothese voor het Fortunella-geslacht opgesteld. Na differentiatie van het geslacht Citrus, evolueerde de voorouder van Fortunella tot een onafhankelijke afstamming die wijdverspreid was in Midden- en Zuid-China. Samen met de progressie van QGP werden de noordelijke (de voorouder van gecultiveerde Fortunella) en zuidelijke populaties (de voorouder van F. hindsii) geleidelijk genetisch van elkaar geïsoleerd.

De noordelijke populatie werd geconfronteerd met eerdere en zwaardere natuurlijke selectie, waardoor de populatie eerder achteruitging, wat uiteindelijk resulteerde in adaptieve evolutie zoals een verdikte schil met de verrijking van suiker en secundaire metabolieten om de zaden te beschermen tegen bevriezing. De zuidelijke populatie kwam matige en later natuurlijke selectie tegen en handhaafde zo het primitieve fenotype. Samen met de zuidwaartse migratie van mensen werden af ​​en toe enkele individuen van de noordelijke populatie geselecteerd en vervolgens gekweekt, en zo overleefden ze tot nu toe, bekend als Nagami (F. margarita), Meiwa (F. crassifolia) en Marumi (F. japonica). De zuidelijke populatie onderging voornamelijk continue natuurlijke selectie en werd achtereenvolgens ontdekt door oude Chinese tuinders en moderne westerse geleerden, en ze werden respectievelijk "Shan Jin'gan" in het Chinees en "Hong Kong kumquat" in het Engels genoemd.

Deze studie levert nuttige informatie op voor zowel de fokkerij als het behoud van Fortunella. De evolutionaire hypothese biedt ook een nieuw perspectief voor diepgaand onderzoek naar de fylogenie van dit geslacht, dat nog steeds vraagt ​​om meer solide bewijzen, zoals gerelateerd fossiel bewijs, en meer geavanceerde methoden zoals pan-genoomanalyse. Deze studie is gepubliceerd in het tijdschrift Frontiers of Agricultural Science and Engineering .