美洲主糧馴化史！科學家解讀5000年「老玉米」基因

參考消息網站12月2日報道外媒稱，一根有5000年歷史的玉米棒揭示了玉米被人類「馴化」的過程。對這根玉米棒所做的DNA分析提供了研究玉米從一種雜草變為美洲糧食基礎的過程的線索。這根玉米棒與現在的玉米差別很大，但它已經攜有現代玉米的基因了。

據西班牙《國家報》網站11月17日報道稱，在大約9000年前玉米開始進入人類的食譜。在墨西哥西南部巴爾薩斯河谷洞穴中發現的玉米遺迹就屬於這一時期。對現代玉米和其祖先類蜀黍進行的基因比對證明，2種植物正是在這一時期開始分化。但是在過去，從這一時期到玉米成為美洲各大文明糧食支柱之間的這段歷史一直是空白。

現在，墨西哥等國的研究人員獲得了一根罕見的有5310年歷史的玉米棒的DNA樣本。這根被稱為「特瓦坎162號」的玉米棒是人類現在保有的最古老的玉米棒之一，它是在上世紀60年代被美國考古學家在墨西哥普埃布拉州特瓦坎谷地的一處洞穴中所發現。雖然人類曾發現年代更為古老的玉米棒，但這根玉米棒在漫長的時間中幾乎沒有受到細菌DNA的污染，這使得科學家能夠對它的基因組進行測序，測序結果近期被發表在美國《當代生物學》半月刊上。

這份研究報告的主要作者，墨西哥科學家哈斯明·拉莫斯表示，儘管從形態學觀點上看，「特瓦坎162號」玉米棒比現代玉米小很多，它結出的玉米顆粒也比現代玉米更少、更小，但這根玉米棒已經具備了玉米「馴化」過程中的重要基因。Tga1基因就是其中之一。該基因中的一種核苷酸關係到玉米顆粒外層是否有硬殼。這種核苷酸存在於類蜀黍中，但不存在於玉米和「特瓦坎162號」中。

這根玉米棒看起來處於馴化過程的中途。無論從年代學、形態學還是遺傳學的觀點來看，它都處在這樣一個位置。除了Tga1基因外，這根玉米棒還具有現代玉米擁有的許多基因，比如影響玉米花序的基因。拉莫斯說，另一個出現在這根玉米棒里的基因是bt2基因，它與玉米中的澱粉及營養價值相關。

目前的研究結論表明，玉米的馴化過程是緩慢而漸進的。此外，研究顯示，從形態學和基因學角度觀察，人類種植的玉米和野生類蜀黍之間的差異都遠大於它們與其他穀物或野生近緣植物之間的差異。

不過，「特瓦坎162號」仍保有顯示它與類蜀黍之間聯繫的基因特點。例如，它不具有許多現代玉米擁有的影響甜度的基因突變。

更加不可思議的是，一種與玉米顆粒脫落有關聯的基因沒有出現在這根玉米棒中。人類對穀物最重要的「馴化」行為之一，就是避免穀物顆粒一旦成熟就脫落。這種原本用於傳播種子的自然機制會使收穫變得困難。與現代玉米以及小麥或稻子不同，「特瓦坎162號」中仍不具備能夠使顆粒留在穗上的基因。

也許正是因為這樣，隨著這根有5000年歷史的玉米棒的出現，玉米的基因樹上有了一條破碎的分支。不同於樹狀圖上變體不斷發展演化並遍及美洲的其他分支，「特瓦坎162號」所屬的亞種不能延續並最終滅絕。（編譯/蘇佳維）

資料圖：「特瓦坎162號」玉米棒。

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（2015-11-07 15:03:00）

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