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DNA数据为古代水稻驯化历史提供了新观点

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现在,日本和中国的科学家使用从古代碳化水稻中收集到的新数据,首次成功确定了现代和古代大米DNA序列的不同。为此,他们使用新的技术,仔细筛选从日本韩国七个考古遗址中出土的、具有900年到2800年历史的水稻中的叶绿体DNA。来源:Masahiko Kumagai

科学上认为,水稻或称之为栽培稻养活了全球超过三分之一的人口。然而供应全球90%的主产水稻来自于两个驯化品种,粳稻和籼稻。

尽管它在全球的餐桌和经济上有重要地位,但是水稻的起源和驯化仍然是个谜团。有一个共识是,粳稻的流行是由于其较短较粘的颗粒适合寿司的制作,并已在东北亚专门培育。在东北亚地区,包括韩国,日本和中国北部,水稻种植通常为粳稻,只有少量特殊情况才种植籼稻。

在这个过程中,他们成为了第一批成功从古代禾谷类作物中收集DNA信息的研究小组,这并不是一件容易的工作。事实上,他们只能从可以取样的珍贵的数百个米粒中,挑选一粒重量少于10毫克的米粒收集DNA,然后他们将这些古代大米样本与具有216种来自世界各地现代栽培和野生水稻的数据库进行对比。

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对遗存的古代水稻和现代水稻的比较。图片中是未去壳的、去壳的和磨碎的大米,左边是籼稻,中间的是古代水稻,右边是粳稻。来源:Masahiko Kumagai

新发现表明,历史上籼稻就在东亚种植或传入东亚地区,这和普遍的假设并不一致。近2000年前,古代东亚人的生活中充满了包括籼稻在内的各种水稻品种。研究小组发现,早在2000年前的日本弥生时代的,日本和朝鲜半岛中部就存在了粳稻和籼稻。同朝鲜半岛发现的水稻品种一样,籼稻也是两千多年前古代东亚居民的饮食中的一部分。

作者暗示了两千多年的前朝鲜半岛西侧栽培籼稻品种作为一般水稻的可能性。另一个可能是籼稻来自中国,因为那时那个区域属于中国的汉帝国。

“我们已经证明2000年前到现在东亚水稻品种的数量有所下降。”作者说,“人为因素限制而导致的遗传多样性降低是驯化过程的关键影响因素之一。此外,现今时代的文明和技术的发展加速了遗传多样性的进一步降低。先进的农业技术,包括水资源管理、化肥和农药的使用使得农民在不同环境条件下都可以栽种水稻以产生更高的市场价值。现代化促进了价值观的共享,造成了生产的作物品种单一化。”

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研究成功地展示了古代DNA研究的能力,为水稻多样性和水稻的驯化提供新的见解,若非如此,人们就只能单独的研究现代水稻的DNA证据了。

翻译:曹元青

审校:颜磊

来源:http://phys.org/news/2016-07-grain-rice-ancient-dna-view.html

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