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      最新研究發現現代玉米有兩個“祖先”

      2023-12-02 16:05 來源:新華社 字號:

      北京時間12月1日凌晨,美國《科學》雜志在線發表了華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室嚴建兵教授團隊與美國加州大學戴維斯分校研究團隊的一項合作研究成果。他們發現了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,它們同為現代玉米的“祖先”。該研究證明了墨西哥高原大芻草亞種對現代玉米表型變異的重要貢獻,修正了玉米單一起源于小穎大芻草亞種的假說,提出了一個新的玉米起源模型。

      論文通訊作者之一嚴建兵教授介紹,玉米起源的爭論已持續一個多世紀,直到本世紀初,玉米單一起源于小穎大芻草亞種成為科學界共識。

      嚴建兵說,小穎大芻草亞種主要生長在墨西哥西南部低海拔地區,并不適應高海拔環境。但有考古證據表明,玉米早在6200多年前就已適應了高海拔環境。而墨西哥高原大芻草亞種主要生長在墨西哥中部高海拔地區。在近10年對墨西哥和南美洲高海拔玉米農家種的研究發現,現代玉米存在墨西哥高原大芻草亞種基因滲透的證據。

      聯合研究團隊分析了超過1000份大芻草和現代玉米,以及9份來自北美洲和南美洲的古玉米基因組數據,均發現墨西哥高原大芻草亞種基因滲透的情況。在此基礎上,團隊精準鑒定了每份材料中墨西哥高原大芻草亞種基因滲透片段的比例,發現平均每份現代玉米中有約18%的基因組來自墨西哥高原大芻草亞種基因組的滲透,證明了墨西哥高原大芻草亞種為現代玉米的第二“祖先”。

      該研究提出了一個新的玉米起源模型,即初始馴化玉米單起源于墨西哥西南部低海拔地區,后在人類活動影響下進行了第一次擴散。6000多年前,初始馴化玉米在墨西哥中部高海拔地區與墨西哥高原大芻草亞種偶然發生了一次雜交,幫助玉米適應了高海拔環境。這份雜合古玉米作為現代玉米擴散的新起點,在美洲進行了第二次馴化和擴散,并逐漸替代了第一次擴散留下的古玉米,成為現代玉米的“祖先”。

      該研究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了重要理論基礎。

      編輯:蘇舒
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