同時重建該農(nóng)作物遺傳變化歷程
馴化將野生玉米逐漸轉(zhuǎn)變成今天的樣子。圖片來源：DONALD E. HURLBERT
本報訊
美國可謂是一個玉米的國度。然而距今4000年前，這種農(nóng)作物作為一種外來的物種，從墨西哥傳播開來，并在今天的美國西南部扎下了根。一項新的研究追溯了玉米可能走過的路徑，同時重建了其在成為現(xiàn)代玉米的過程中所經(jīng)歷的遺傳變化。
并未參與該項工作的、從事古代亞利桑那州早期農(nóng)業(yè)研究的阿爾伯克基市新墨西哥大學考古學家Bruce Huckell認為，這一發(fā)現(xiàn)“對于我們的遺傳學以及玉米進化歷史的認知和了解，是一次意義深遠的進步”。
玉米的野生祖先是墨西哥類蜀黍，這是一種在墨西哥中部地區(qū)溫暖潮濕環(huán)境中生長的草本植物，它大約在距今1萬年前至6000年前之間被人類首次馴化。
大約4000年前，玉米開始出現(xiàn)在今天的美國西南部地區(qū)。關于這種農(nóng)作物是如何開展自己的旅行的，科學家主要持兩種觀點—它可能傳播到墨西哥的太平洋(601099,股吧)海岸，或者可能首先來到更加寒冷、更加干燥的墨西哥中部高地，并最終被種植在美國西南部地區(qū)。
為了搞清玉米的旅行到底走了哪一條路徑，研究古基因組學的丹麥哥本哈根大學的M. Thomas Gilbert和同事比較了32種古代玉米棒的脫氧核糖核酸（DNA）—這些玉米棒有的來自墨西哥，有的來自美國西南部。
研究人員發(fā)現(xiàn)，與沿著墨西哥太平洋沿岸生長的玉米品種相比，來自美國西南部的最古老玉米樣本—大約距今3000多年—同來自墨西哥高地的玉米在基因方面更為類似。
研究人員在最新出版的《自然—植物》雜志上報告了這一研究成果。
然而，玉米樣本越年輕，其與沿岸品種共享的基因就越多。Gilbert認為這表明玉米“最初是沿著高地路線行進的”。但這種依然處于馴化早期階段的農(nóng)作物很可能在墨西哥高地或者干燥的美國西南部地區(qū)并不“興旺”。Gilbert推測，幾個世紀后，當?shù)胤N植者“經(jīng)歷了很長的時間用其他品種來不斷完善改良它”。
Gilbert的研究團隊重新構(gòu)建了現(xiàn)代玉米的定向進化過程。
Gilbert表示，農(nóng)民在人工繁殖玉米過程中消除的第一個特征便是脫落現(xiàn)象，這是野生植物向四面八方散播種子的一個過程，然而如果你想要為了下一個季節(jié)的栽種而收集種子，那么這將是一個“令人非常惱火的特征”。隨后，在幾百年的時間里，農(nóng)民培育出抗旱的玉米，從而使得這種農(nóng)作物能夠在美國西南部干旱的環(huán)境中茁壯成長。最終，人類大概只用了1000年的時間來改善玉米的口味、更好的營養(yǎng)成分，而核心是更簡單的處理過程，簡化了制備食物如玉米餅和玉米粉蒸肉的程序。
Gilbert說：“真的，直到最近，玉米才變成了你在雜貨店里能夠認出的這種玉米。”
并未參與該項工作的、從事墨西哥西南及北部早期農(nóng)業(yè)研究的圣安東尼奧市得克薩斯大學考古學家Robert Hard表示，這項工作“表明，與之前的認知相比，我們對于玉米傳播的了解是一個更為復雜的故事”。
然而如果想要完成這幅圖畫，恐怕還需要更多的考古學數(shù)據(jù)。
Hard強調(diào)：“我們幾乎沒有來自墨西哥北部廣闊地區(qū)的任何數(shù)據(jù)，這片土地恰好位于玉米在墨西哥的起源地與美國西南部地區(qū)之間。”這代表了“我們認知上的一個巨大缺口
”。（趙熙熙）
《中國科學報》 (2015-01-13 第2版 國際)
