古老DNA改寫9000年玉米「馴化」史

2020-12-20 騰訊網

來自宏都拉斯的El·Gigante懸巖的大約有2000年歷史的三個玉米棒。

在宏都拉斯的El·Gigante懸巖發現的不同年代玉米芯。

大約在9000年前,墨西哥西南部的居民率先發掘了大芻草(玉米的野生祖先)作為糧食的潛力。他們開始選擇性地培育大芻草作為日常食物,逐漸將其「馴化」,最終使它成為了今天可供數十億人食用的玉米。

多年來,傳統觀點一直認為,玉米首先在墨西哥被完全馴化,然後才向別處傳播。然而,在發現墨西哥出土的「5000歲」玉米實際只被部分馴化後,學者們開始重新思考玉米歷史。

當地時間12月14日,由美國史密森學會領導的研究團隊在《美國國家科學院院刊》上發表論文稱,通過對宏都拉斯El Gigante懸巖的3個約2000年前的玉米芯進行全基因組測序,他們揭示了玉米馴化史的新細節:這些千年前的中美洲玉米品種都擁有南美祖先。

2018年,科學家們曾證明:雖然大芻草在墨西哥邁出了馴化的第一步,但當人們先後將它帶到中美洲和南美洲,這時馴化過程還沒有完成。此外,在這三個地區,馴化和作物改良的過程是同步進行的,但速度不同。

在新研究中,研究人員將這3個樣本的全基因組序列與已發表的121個不同玉米品種的基因組序列進行了對比分析。結果發現,來自EI Gigante懸巖的樣本基因和來自南美玉米品種的基因有重疊片段。這表明,當時南美州玉米品種曾向中美洲回流。此外,研究人員還表示,此前發掘的4000年前玉米產量幾乎和測序樣本一樣高。這表明早在4000多年前,雜交的南美品種的引進可能增加了當地玉米的產量,並將玉米向更多地區普及。這一時間與中美洲第一批農業社區的出現時間相符,這些農業社區最終為美洲塑造了偉大文明。但研究領導者Logan Kistler指出,該想法仍屬推測。

Kistler是史密森尼國家自然歷史博物館的考古基因組學和考古植物學館長,他評價道:「把野生植物馴化為農作物,是人類歷史上最重要的過程,而玉米是最重要的農作物之一。我們的研究證明,人類很可能曾將玉米從南美又帶回了墨西哥這一馴化中心,這造就了玉米品種的基因多樣性,使其產量提高,更具適應性。新研究也強調了玉米的馴化及改良路線並非直線。」

科界原創

編譯:花花 審稿:西莫 責編:陳之涵

期刊來源:《美國國家科學院院刊》

期刊編號:0027-8424

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