吃貨想知道：玉米就不能沒有須嘛！

簡單說，不能，因為玉米的生長發育離不開玉米須。具體原因，後文會提到。

實際上，如果不是司空見慣，玉米（Zea mays）對我們來說絕對是一種外貌極為奇異的植物。不信？你看：

如果光看上半部分，你或許猜不到這是玉米。圖片：Gerry Ellis / mindenpictures

玉米的各部分都是啥

玉米粗壯的莖稈常常在近地面處長出一圈章魚腿般的支柱根，開花時植株可超過2米高。

玉米的支柱根。圖片：Jamain / wikimedia

和同屬於禾本科穀物的水稻、小麥不同，玉米的花在正常情況下是單性的。雄花在植株頂端高高攢成叢狀的花序，非常顯眼。與高調的雄花序不同，玉米的雌花序卻生在植株下部的葉腋里，外面密實地包著幾層苞葉（玉米皮），只有每朵花的細長花柱（玉米須）從苞葉的頂端缺口探出、四散開來，準備承接從雄花飛來的花粉——所以儘管在吃這一點上，玉米須非常討厭，但玉米是萬萬不可能離開它的。

玉米的雄花序（左）與雌花序（右）。圖片：H. Zell / wikimedia

如果剝去雌花序外面的苞葉，我們會看到上百朵雌花整齊地排列在粗壯的肉質穗軸（玉米芯）上。當這些雌花完成受粉，便會慢慢發育成果實（玉米粒），穗軸也變得更長、更粗，最後整個果穗便把苞葉撐得滿滿的。在這個過程中，完成使命的花柱會枯萎，但仍然殘留在果穗之上——這樣就最終形成了我們在市場上買到的玉米棒子。

玉米收穫季。圖片：Cheryl-Samantha Owen / NPL mindenpictures

玉米身世之謎

對於一般人來說，如此形態的植物可謂絕無僅有。即使是植物分類學家，一開始也覺得玉米（大名叫玉蜀黍[shǔ]）在禾本科中是個另類，為它單獨建了一個屬——玉蜀黍屬（Zea）。一直到20世紀60年代之前，絕大多數植物學家都認定這個屬就只有玉蜀黍（Zea mays）這一個種。

是好吃的「蜀黍」。圖片：圖蟲創意

也正因為此，玉米的起源問題在學界成了一大懸疑。曾經有兩大學派，從20世紀30年代開始就爭鬥不息，以致有一位學者嘆息玉米「沒有出生證明就拿到了護照」，另一位學者也感慨地說：「玉米是美洲原產的作物，這是有關玉米起源的唯一科學共識。」

不過，基因測序技術的應用最終還是給這場歷時近百年的爭論基本划上了句號。現在學界普遍接受的結論是：玉米是在大約9000年前由一類叫類蜀黍的野生植物在墨西哥南部馴化而成的。說得再具體一點的話，玉米的野生祖先是類蜀黍的一個生於較低海拔地區的特殊類型——小穎類蜀黍。

說到墨西哥，就不能不提taco了。圖片：Luca Nebuloni / Flickr

既然類蜀黍和玉米有這麼密切的關係，植物學家也就把類蜀黍的所有種都轉移到了玉蜀黍屬，讓這個屬的植物增加到了5種。小穎類蜀黍的學名也因此成了Zea mayssubsp.parviglumis。

然而，小穎類蜀黍的形態和玉米差別很大。首先，玉米只有一根不分枝的莖稈，而小穎類蜀黍會從主幹基部分枝；其次，玉米的果穗在成熟時很肥壯，而小穎類蜀黍的果穗又細又瘦，只能稀稀拉拉地結幾個籽粒。

再次，玉米的果穗在成熟時不會斷裂，便於收穫，而小穎類蜀黍的果穗在成熟時會節節斷落，便於其種子傳播，卻不便於人類收穫；最後，玉米的大部分品種在成熟籽粒外面沒有堅硬的外殼（稃[fū]片），而小穎類蜀黍的籽粒在成熟時外面卻有堅硬的稃片。

從上到下依次為：類蜀黍、玉米與類蜀黍雜交種、玉米。圖片：John Doebley / wisc.edu

乍一看，要讓小穎類蜀黍轉變成玉米，似乎要經過非常複雜的培育和篩選，其間似乎要涉及大量遺傳變化。然而，同樣是基因測序技術，卻告訴我們：要想讓小穎類蜀黍發生這些驚人的形態變化，其實只要改變為數不多的一些關鍵基因就行。

神奇的基因與辛勞的美洲人民

科學家推測，最早利用小穎類蜀黍的中美洲先民們，要麼是發現它的籽粒在加熱時會像爆米花一樣裂開、便於食用（爆裂玉米因此很可能是最古老的玉米品種），要麼是發現它的莖稈含有糖分，嚼起來甜津津的很帶勁。

在採集或栽培的過程中，中美洲人民敏銳地發現了小穎類蜀黍4號染色體tga1基因發生突變的個體——它籽粒外面的硬殼不見了，吃起來方便多了。同樣，他們還敏銳地發現了1號染色體tb1基因發生突變的個體——這樣的植株不再分枝，只剩下一根莖稈，於是不會把太多的養分消耗在莖葉上，而是讓果穗更加豐滿。

早期著著作中關於種植玉米的描繪。在貧窮年代，人們會嚼玉米稈和高粱稈來獲取糖分。圖片：Gary Francisco Keller / Florentine Codex

就這樣，中美洲的原住民們一次次把有利的重大變異篩選出來，終於讓小穎類蜀黍變成了各種各樣的玉米——爆裂玉米、硬質玉米、粉質玉米、馬齒玉米、有稃玉米、甜質玉米……

各式各樣的玉米。圖片：Asbestos / wikimedia；Jenny Mealing / Flickr

玉米糯的奧秘

中國和舊大陸其他國家一樣，要到哥倫布到達美洲之後，才開始引栽這種美洲的穀物。玉米在中國有大量的名字，除了相對比較通用的玉米和玉蜀黍外，還有老玉米、玉麥、玉茭、珍珠米、棒子、苞谷、苞米等許多地方名，反映的正是它傳入中國時間還不長的事實。

然而有趣的是，就在這短短的幾百年時間裡，中國居然也為世界貢獻了一個獨特的玉米類型——蠟質玉米。如果說「蠟質」你還覺得陌生的話，說「糯玉米」估計你就非常熟悉了。蠟質玉米的種子不能合成直鏈澱粉、只能合成支鏈澱粉，而支鏈澱粉加水煮熟後會產生黏性，因此就形成了糯玉米那種軟軟糯糯的口感。

讓一般的玉米變成蠟質玉米，也只須改變一個叫wx的基因即可。它位於9號染色體上，名字正是英語「蠟質」（waxy）一詞的縮寫。其實，就和很多人類體內參與正常生理活動的基因卻被冠之以「癌症基因」、「耳聾基因」一樣，wx的「正常」形態其實是幫助玉米合成直鏈澱粉；一旦wx基因發生突變而失去正常功能，玉米便無法合成直鏈澱粉，於是種子中就只剩下支鏈澱粉了。

由於玉米基因組的強大變異性，從經典遺傳學時代開始，它就是遺傳學研究的常用材料。到了分子時代，科學家通過對玉米全基因組的初步研究，更是發現這種外貌古怪的穀物還有很大的潛力可以挖掘。

玉米發酵產生的沼氣可用於更多領域。圖片：Vortexrealm / wikimedia

也許在未來，當地球的生態環境因為人類的胡鬧折騰而惡化之後，玉米真的會像2014年的科幻大片《星際穿越》描述的那樣，成為人類賴以生存的僅剩的「末日穀物」吧。

圖片：《星際穿越》

本文是物種日曆第4年的第331篇文章，來自物種日曆作者@劉夙。

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