2023-12-07 10:13:21
12月1日，國際學術雜志《科學》在線發(fā)表華中農(nóng)業(yè)大學嚴建兵團隊聯(lián)合美國加州大學戴維斯分校杰弗里·羅斯-伊巴拉團隊的研究論文。該研究提出了一個全新的玉米起源模型，發(fā)現(xiàn)兩份完全不同的大芻草——小穎大芻草亞種和墨西哥高原大芻草亞種，為現(xiàn)代玉米的“兩個祖先”，修正了玉米單一起源于小穎大芻草亞種的假說。同時，證明了墨西哥高原大芻草亞種對現(xiàn)代玉米表型變異的重要貢獻。
△嚴建兵教授（中）
玉米是馴化最為成功的作物之一，與其野生近緣種之間存在巨大的形態(tài)差異，引發(fā)了科學界關于玉米起源的長達一個世紀的爭論。直到本世紀初，借助分子標記技術的發(fā)展，美國學者證明玉米是單一起源于小穎大芻草亞種，并計算出馴化時間為9000年之前，單起源假說成為科學界的共識。
小穎大芻草亞種生長于墨西哥西南部低海拔地區(qū)，墨西哥高原大芻草亞種生長于墨西哥中部高海拔地區(qū)。近十年的有關研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代玉米存在墨西哥高原大芻草亞種基因滲透的證據(jù)，玉米單一起源假說存在諸多解釋不通的現(xiàn)象。
此次中外學者聯(lián)合研究首次提出了“二次起源”假說。聯(lián)合研究團隊分析了大量大芻草和現(xiàn)代玉米（包括栽培玉米和農(nóng)家種）以及古玉米基因組數(shù)據(jù)，證明了墨西哥高原大芻草亞種為現(xiàn)代玉米的第二祖先。
“我們利用新技術的進步，通過考古生物學、群體遺傳學、測序技術的學科交叉研究方法，得出了一個結(jié)論：玉米經(jīng)歷了兩次馴化?！比A中農(nóng)業(yè)大學副校長、湖北洪山實驗室常務副主任嚴建兵教授介紹，第一次馴化是9000年前，單一起源于小穎大芻草亞種，但在6000年前后，玉米又與墨西哥高原大芻草亞種發(fā)生了一次雜交，發(fā)生了第二次馴化，并引入了墨西哥高原亞種大約18%的基因組。也就是說，現(xiàn)代玉米都是來自兩個不同大芻草的“后代”。
嚴建兵教授表示，二次起源極大地提高了現(xiàn)代玉米的適應性，墨西哥高原亞種為現(xiàn)代玉米提供了高原適應性和廣泛的抗性基因，這為今天玉米成為全球適應性最廣和種植面積最大的作物奠定重要的物質(zhì)基礎。
據(jù)介紹，該研究成果為理解人為機制對作物馴化起源的影響提供了良好范例，并為利用野生資源進行作物遺傳改良奠定重要理論基礎。
返回頂部