中日学者提出水稻驯化新见解

生物通报道:水稻(Oryzasativa)养活了全球超过三分之一的人。然而,供应世界90%的粮食的大多数水稻,只有两个驯化品种:粳稻和籼稻。

尽管水稻对全球经济有着重要的意义,但是水稻的驯化和起源仍然是个谜。普遍的共识是,粳稻——更短的粘性米粒用来做寿司非常完美,只在东亚北部有专门种植。在东亚北部地区,包括日本、韩国和中国北部,目前的水稻生产和消费都是粳稻,籼稻只有非常少的特殊用途。

在这个过程中,他们率先成功收集了来自古代谷类作物的DNA信息——这不是一件容易的事。从字面上看,从一粒小于10mg的米粒,他们能够从采集到的几百个宝贵样本中的少数几个获得DNA信息。研究人员将这些古代的水稻样品,与来自世界各地的216个现代栽培和野生稻DNA样品所收集的数据库,进行了对比。

他们这些新的研究结果表明,籼稻在历史上是在东亚栽培或进口到东亚,这对普遍持有的假设提出了不同意见。大约2000年前,古代东亚人以各种各样的水稻品种为食,包括籼稻。该研究团队首次发现,粳稻和籼型品种存在于弥生时代和日本中世纪以及2000年前的朝鲜半岛中部。连同在朝鲜半岛发现了水稻品种,籼稻品种早在二千多年前也有助于居住在古代东亚的人们的饮食。

作者认为,在2000多年前的朝鲜半岛中部有将籼稻品种作为普通水稻品种栽培的可能性。另一种可能性是,籼稻是从中国带来的,因为在那个时代,在Lelang周围的地区是由中国汉朝统治的。

作者说:“我们的研究表明,从2000年前到现在,在东亚的水稻品种数量减少。通过人为障碍减少遗传多样性,是在驯化过程中的一个关键环节。此外,文明和技术的发展加速了现代遗传多样性的进一步减少。先进的农业技术,包括水资源管理、肥料和农药,使得农民能够在不同环境条件下耕种水稻田,以产生具有更高市场价值的品种。现代化已经促进了价值观念的共享,从而造成了农作物品种的同质化。”

这项研究成功地证明,古代DNA研究能够为古老水稻的多样性和驯化提供新的见解,仅仅来自现代水稻的DNA证据却不能。

(生物通:王英)

生物通推荐原文摘要:RicevarietiesinarchaicEastAsia:reductionofitsdiversityfrompasttopresenttimesAbstract:TheAsiancultivatedrice,Oryzasativa,isoneofthemostimportantcropsfeedingmorethanathirdofglobalpopulation.Inspiteofthestudiesforseveraldecades,theoriginanddomesticationhistoryofricevarietalgroups,japonicaandindca,havenotbeenfullyunveiled.Geneticinformationofancientriceremainsisessentialfordirectandexclusiveinsightintothedomesticationhistoryofrice.WeperformedancientDNAanalysisof950-to2800-year-oldriceremainsexcavatedfromJapanandKorea.Wefoundthepresenceofbothjaponica-andindica-typevarietiesintheYayoiperiodandthemiddleagesofJapanandthemiddlepartofKoreaPeninsula2000yearsago.ItispopularlyconsideredthatjaponicahasbeenexclusivelycultivatedinnorthernpartofEastAsiaincludingJapanandKorea.OurresultdisclosedunexpectedlywidediversityofricevarietiesinarchaicEastAsia.ThepresentresultsfromancientriceDNArevealsanexclusiveinsightforthedomesticationhistoryofricethatarenotprovidedasfarascontemporaryrice.

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