以下文章來源于一麥眾承 ,作者劉海霞
當今中國,兩種糧食最重要,一種是南方的水稻,一種是北方的小麥,因此中國自古就有“南稻北麥”之說,即南方人常常種植水稻,喜歡吃大米飯,北方人常常種植小麥,喜歡吃面條、饅頭、燒餅等面食食品。在這兩種主要糧食作物中,水稻1萬多年前起源中國長江流域,是中國古代先民為全世界做出的巨大貢獻。就小麥而言,中國雖然是最大生產(chǎn)國和消費國,但小麥并非起源于中國。我們知道,每一種栽培作物都有其野生祖先,要想知道一種栽培作物起源于哪里,就要找到其野生祖先分布。植物考古發(fā)現(xiàn),中國至今也沒有發(fā)現(xiàn)野生一粒小麥群落和野生二粒小麥群落。既然小麥是后來傳入中國,那它究竟起源于哪里?
200多年考古學研究發(fā)現(xiàn),作為世界四大農(nóng)業(yè)起源中心區(qū)之一的西亞農(nóng)業(yè)起源中心,其古代先民馴化出的農(nóng)作物種類很多,其中谷物類包括小麥、大麥、黑麥等,也就是說所有麥類作物幾乎都起源于西亞,直到今天西亞一帶仍舊廣泛分布有野生一粒小麥、野生二粒小麥以及普通小麥親緣關(guān)系近親粗山羊草。就小麥起源位置講,大致位于西亞的半月形地帶,俗稱新月沃地。
新月沃地位于亞洲西南端,西起東地中海沿岸,東至波斯灣,是一塊月牙形狀地區(qū),之后被一位美國考古學家命名為新月沃地,具體位置包括今天埃及東北部、以色列、約旦、黎巴嫩、敘利亞、伊拉克、土耳其南部、伊朗西北部等地區(qū)。這里出土的小麥遺存物經(jīng)過測年發(fā)現(xiàn),大約在距今10500-9500年之間,比中國發(fā)現(xiàn)的小麥遺存物時間上更加久遠。當今人們提及中東,首先涌入大腦的也許是石油、戰(zhàn)爭、黃沙漫漫、聲聲駝鈴,令人難以置信的是大約在一萬年前,這里卻是土地肥沃、氣候宜人、植被茂密,生長在這里的植物種類繁多,其中就包括小麥屬中最原始的野生一粒小麥、烏拉爾圖小麥以及小麥近親山羊草、大麥、燕麥等。那普通小麥是如何一步步演變而成?
大約在250萬年前,小麥屬與山羊草屬形成了兩個獨立的屬,但小麥屬只有一個種。大約100萬年前,這個種分化成兩個彼此具有生殖隔離的種,即一粒小麥(麥穗每個小穗兩花中一花結(jié)實)和烏拉爾圖小麥。新石器時代,小麥屬有4個野生種,其中分布最廣的野生一粒小麥,主要分布在新月沃地東北部(伊朗西南部、伊拉克西北部和土耳其東南部地區(qū))。烏拉爾圖小麥在演化的道路上繼續(xù)前行,大約50萬年前,終于在機緣巧合之下遇到了它的近親——山羊草屬中的擬山羊草,并發(fā)生天然雜交形成了一種新的小麥,即野生二粒小麥(每個小穗的兩朵花都能結(jié)實)。無獨有偶,烏拉爾圖小麥還和另一種尚未確定的山羊草屬植物發(fā)生天然雜交,形成了野生的提莫非維小麥。

從植物進化來看,生物界大多數(shù)物種都是二倍體,即含有兩套相同染色體組,一套來自父方一套來自母方,不同種類生物因為生殖隔離往往不能雜交,即便雜交也難以產(chǎn)生正常個體,因為異種雜交后代因聯(lián)會紊亂而無法產(chǎn)生正常配子,造成不孕而滅絕。但自然界無奇不有。野生二粒小麥形成過程中染色體奇跡般發(fā)生了自然加倍,這次“聯(lián)姻”,烏拉爾圖小麥的AA染色體組和擬山羊草的BB染色體組雜交形成異源二倍體AB,異源二倍體AB本身不育,此時環(huán)境驟變可能影響了紡錘絲形成,結(jié)果加倍成異源四倍體小麥AABB。異源四倍體小麥因含有兩套相同物種染色體組,減數(shù)分裂時染色體能夠正常聯(lián)會、分離,產(chǎn)生配子而開花結(jié)實。植物考古發(fā)現(xiàn),新月沃地的西南部包括以色列的西北部、敘利亞的西南部和黎巴嫩的東南部是野生二粒小麥的分布中心。野生二粒小麥在此進化、馴化成栽培二粒小麥,與栽培一粒小麥相比,栽培二粒小麥產(chǎn)量更高,因此其種植范圍此后不斷擴大,成為西亞早期農(nóng)業(yè)中最重要的谷類作物。
歷史研究發(fā)現(xiàn),起源于非洲的早期人類包括智人和尼安德特人,當他們走出非洲大陸向北到達的第一個地方就是新月沃地,他們發(fā)現(xiàn)這里土地肥沃,氣候宜人,還有豐富的動物供其狩獵。生活在這里的早期人類以狩獵、采集為生,一個偶然機會發(fā)現(xiàn)種子落入土壤重新長出,早期農(nóng)業(yè)漸漸產(chǎn)生。因自然生存、繁衍需要,野生一粒小麥、野生二粒小麥成熟時穗軸常常自然斷落,穎殼(稃)緊包籽粒很難脫粒。當古代先民發(fā)現(xiàn)易脫粒、不易脫落植株后,他們將其保存起來進行繁殖,在人工選擇下,栽培小麥穗軸更加強韌不易斷裂,籽粒更易脫粒。大約在1.06萬-8500年前后,野生一粒小麥、野生二粒小麥先后被馴化成“栽培一粒小麥”、“栽培二粒小麥”。
栽培二粒小麥產(chǎn)生后向東北傳播到伊朗以及中亞地區(qū),因氣候寒冷、干旱傳播速度放慢。距今8000年前后,“二粒小麥”(AABB)向東傳播到伊朗高原北部與里海東南部之間的河谷地區(qū),與當?shù)刈匀簧L粗山羊草(也叫節(jié)節(jié)麥,DD)發(fā)生天然雜交形成異源三倍體ABD,如同第一次“聯(lián)姻”,奇跡再次上演,異源三倍體ABD成功自然加倍成具有諸多優(yōu)良性狀可育的異源六倍體小麥AABBDD,即穗大粒多的普通小麥(每小穗多個花可育結(jié)實)。二倍體小麥因起源于西亞的地中海沿岸,先天適應(yīng)冬季溫暖濕潤、夏季高溫少雨的地中海氣候。經(jīng)歷了兩次屬間天然雜交和自然加倍,特別當加入節(jié)節(jié)麥D染色體組,普通小麥耐寒性增強,利于適應(yīng)冬季嚴寒大陸性氣候,且產(chǎn)量比二粒小麥更高,面粉還可以發(fā)面,這些優(yōu)良特性對于普通小麥作為主要糧食廣泛傳播做出了很大貢獻,普通小麥很快取代了早期栽培的一粒小麥和二粒小麥。

小麥形成后迅速傳播,成為世界許多古代文明的主體農(nóng)作物。小麥因起源于西亞新月沃土地帶也就是古代的兩河流域,它成為古巴比倫文明主體農(nóng)作物。小麥向南傳播到尼羅河領(lǐng)域,成為古埃及文明主體農(nóng)作物;向東南傳播到印度河流域,成為古印度文明的主體農(nóng)作物;向西北傳播到了歐洲,成為古希臘、古羅馬文明的主體農(nóng)作物;向東北傳播到伊朗和中亞地區(qū),成為古波斯文明的主體農(nóng)作物。小麥養(yǎng)育了四大文明古國中的三個,唯獨與中國沒有關(guān)系。距今7000年前后小麥傳播到中亞,之后沒有繼續(xù)向東傳播,在此滯留幾千年后,在距今4000-4500年終于傳播到中國。

小麥,一個經(jīng)歷了兩次屬間天然雜交和自然加倍的特殊植物,一個從遙遠西亞跋山涉水來到中國的外來物種,一個從適應(yīng)冬季溫和濕潤的地中海氣候到適應(yīng)冬季寒冷干燥的溫帶季風氣候作物,直到今天它已成為栽培范圍最廣的世界性作物。

作者簡介:劉海霞,鶴壁市農(nóng)業(yè)科學院,副研究員,主要從事小麥育種及栽培工作。












