研究将现代玉米追溯到5000年前在墨西哥培育的杂交品种

玉米是世界上种植最广泛的农作物之一。它可用于人类和动物食品，具有重要的文化意义，特别是对于美洲土著人民而言。然而，尽管谷物很重要，但一个多世纪以来，谷物的起源一直备受争议。

12月1日发表在《科学》杂志上的一项新研究表明，所有现代玉米都源自5000多年前在墨西哥中部培育出的杂交品种，距该植物首次驯化已有数千年。

这项工作对于改良世界上最重要的农作物之一以及了解人类及其农作物的历史如何相互影响都有重要意义。

加州大学戴维斯分校进化与生态学系教授、该研究的资深作者杰弗里·罗斯-伊瓦拉(JeffreyRoss-Ibarra)表示：“这是玉米起源和传播以及玉米如何成为美洲主食的新模型。”纸。

在过去的几十年里，人们一致认为玉米(Zeamays)是在大约9,000至10,000年前从墨西哥西南部低地的一种名为大蜀黍的野草中驯化而来的。玉米在美国被称为玉米，不仅是全球饮食的主食，还可以加工成甜味剂、乙醇燃料和其他用途。

不过，最近人们越来越清楚，现代玉米的基因组中还含有大量来自墨西哥中部高地生长的第二种类蜀黍的DNA。

罗斯-伊瓦拉和美国、中国和墨西哥的合作者分析了一千多个玉米及其野生近缘种样本的基因组。他们发现全世界所有玉米的基因组中约20%来自这第二个高地类蜀黍。

玉米传播新模式

这些新发现表明，尽管玉米在大约10,000年前就已被驯化，但直到4,000年后，当它与高地类蜀黍杂交时，玉米才真正成为一种受欢迎的农作物和主食。大约在同一时期，玉米重要性日益增加的考古证据也支持了这一点。

这种新作物迅速传遍美洲，后来传遍世界各地。如今，全球每年收获约12亿吨。

罗斯-伊瓦拉说，对高地类蜀黍为何使玉米成为主食的探索仍在进行中。研究人员确实发现了与穗轴大小(可能代表产量潜力增加)和开花时间相关的基因，这可能有助于玉米(一种热带作物)在更高纬度、更长的白天生长。

杂交也可能带来了“杂种活力”，即杂种生物比其亲本更有活力。研究人员观察到，高地类蜀黍的基因组片段比基因组的其他部分含有更少的有害突变。

罗斯-伊瓦拉说，虽然最初的杂交可能是偶然的，但当地农民很可能认识到并利用了从高地玉米引入的新变异。即使在今天，他说，“如果你和墨西哥农民交谈，有些人会告诉你，让野生玉米在田地附近种植可以让他们的庄稼变得更强壮。”

接下来，由罗斯-伊瓦拉领导的团队与加州大学戴维斯分校的格雷厄姆·库普教授、加州大学圣巴巴拉分校的考古学家和瑞典农业科学大学的遗传学家将研究美洲人类和玉米的共同进化。他们将利用遗传学来研究人类和玉米如何在整个大陆传播，以及玉米和人类在相互作用时如何增长和缩小。

罗斯-伊瓦拉说：“我们将整合人类遗传数据、玉米遗传学和考古数据，以努力回答我们的新玉米起源模型提出的许多问题。”