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人类栽培水稻起源地可能是广西

2018-09-14 11:54:57

□记者 俞陶然

晚报讯 人工栽培水稻的起源地在哪里?它的演化又是如何进行的?上海科学家给出了答案。昨天,记者从中科院上海生科院获悉,该院植物生理生态研究所国家基因研究中心的韩斌课题组与其他科研机构合作,绘制出了水稻全基因组遗传变异图谱。这张图谱显示,中国广西很可能是栽培稻的起源地,粳稻的诞生时间早于籼稻。这一成果发表在了一期的国际科学期刊《自然》上。

水稻的驯化、栽培,对人类文明的进程产生了重大影响,也被公认为是人类历史上伟大的发明之一。关于水稻起源、驯化过程的研究及驯化基因的鉴定分析,一直是学术界的研究热点。目前,科学家普遍认为亚洲栽培稻是由亚洲的野生稻人工驯化而来,然而,亚洲栽培稻早起源于哪里?是中国,还是东南亚、南亚,或是其他地区?学术界并没有定论。此外,关于水稻的两大分支——粳稻和籼稻的演化历程,科学家们也众说纷纭。

此前,韩斌研究员领导的课题组构建了“栽培稻单倍体型图谱”。在此基础上,他们从全球不同生态区域中,选取了400多份普通野生水稻,对它们进行基因组重测序和序列变异鉴定,与先前的栽培稻基因组数据一起,构建出一张水稻全基因组遗传变异的精细图谱。

通过这张精细图谱,他们发现了水稻的驯化起源。水稻驯化是从中国南方地区的普通野生稻开始,经过漫长的人工选择形成了粳稻;对驯化位点的鉴定和进一步分析发现,分布于中国广西的普通野生稻与栽培稻的亲缘关系近,这表明,广西很可能是初的驯化地点。研究人员还发现,水稻中的两大分支——粳稻和籼稻,并非同时驯化出现的。经过群体遗传学分析,他们大致推断出了栽培水稻的扩散路径:人类祖先首先在广西的珠江流域,利用当地的野生稻种,经过漫长的人工选择驯化出了粳稻,随后往北逐渐扩散。而往南扩散中的一支,进入了东南亚,在当地与野生稻种杂交,再经历不断的选择,产生了籼稻。

这一研究成果,再一次证明了中国是世界文明的发源地之一,展示了中国古代农业文明的辉煌。此外,该成果还便于科学家今后高效地利用水稻野生资源中丰富的遗传资源,有助于水稻的育种改良。对此,论文作者黄学辉博士解释说,在驯化过程中栽培稻丢失了许多原本存在于野生稻中的优质基因。将来通过分子辅助育种,可以将这些基因导入栽培稻,有望进一步提高水稻的产量和抗病、抗旱等能力。

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