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DNA证实水稻起源于中国 来看世界第二大粮食作物的故事

原标题:DNA证实水稻起源于中国 来看世界第二大粮食作物的故事

稻米的结构

1月8日,因“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”研究,中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室李家洋院士及其攻关团队荣获2017年度国家自然科学一等奖。此前,这项标志着我国自然科学领域最高奖殊荣的奖项,已空缺了9年。在全世界范围内,水稻是仅次于玉米的第二大粮食作物,而地球上以稻米为主食的人口最多,今天我们就来聊聊水稻。

从杂草到作物 是被驯化的

我们大都知道,牛、羊、猪、狗之类的家畜家禽并非野生,乃是驯化而来。而绝大多数的农作物,从被高度驯化的玉米到驯化程度较低的咖啡,其实也是在历史中的某个时期,从野生的杂草(树)驯化而来,稻米也是如此。

西安市长安区滦镇西刘堡村村民收割水稻。 华商记者 陈团结 摄

稻米被驯化的特征,就表现在农作物和杂草的区别上。杂草要自己负责播种自己,农作物则有人帮着播种。所以,杂草一般会以种子数量取胜,一粒杂草种子往往一代可以收获万把个后代,上百万的也有,数量多了,体积就小了。而农作物,会在合适的季节被放到合适的土壤上去,所以不用紧张地拼命“生娃”,生出来的娃明显个头也大很多,一般一粒稻谷种下去收获80到100粒米娃娃,常见农作物里最能“生娃”的西红柿也就450倍左右的增生率,比杂草差远了。

此外,因为杂草对后代所遭遇的环境毫无把握,所以除了拼命“生娃”以外,它还有一种机制,就是休眠期。杂草种子的休眠期可以很长,有些杂草种子30年都可以在土里不发芽。所以“野火烧不尽,春风吹又生”。稻米种子的休眠期就很短,晒干后基本就没有了。

地球上以稻米为主食的人口最多

DNA研究证实水稻起源于中国

虽然之前对于水稻的起源地争论不休,但2011年,美国圣路易斯华盛顿大学的芭芭拉·沙尔和纽约大学的迈克尔·普鲁加南联合开展了一项DNA研究。最终得出的结论是:栽培稻的确是单次起源的,起源时间很可能在8500年前,而粳稻和籼稻的分化要晚至3900年前,这两个数字和考古证据吻合很好——野生稻最早在长江中下游地区驯化为粳稻,之后与黍、杏、桃等作物一起随着史前的交通路线由商人和农民传到印度,通过与野生稻的杂交在恒河流域转变为籼稻,最后再传回中国南方。换句话说,水稻起源于中国。

粳米

提高产量 有三次伟大革命

提升水稻产量是科学家们不懈追求的目标。在始于二十世纪60年代的“绿色革命”中,科学家们利用一个半矮秆性状基因降低了小麦和水稻的株高,克服了株高过高易倒伏的问题,这对东南亚和我国沿海等台风易发地区的水稻高产、稳产起到了巨大作用。

二十世纪70年代,以袁隆平院士为代表的我国科学家成功实现了水稻杂交育种理论与技术的突破,使主要水稻生产区的产量实现了第二次飞跃。

而李家洋院士领衔的团队经过十余年的艰辛攻关,建立了水稻分子设计育种的理论框架与技术体系,培育了基于“理想株型”的“嘉优中科”系列水稻新品种,以及具有“籼稻产量、粳稻品质”特征的“广两优”系列品种,已在长江流域推广,为我国水稻分子设计育种与生产的跨越式发展奠定了开创性的基础。

籼稻

今天,稻属作物的品种数量多达14万。在植物学上,稻米可以被分为2个亚种:籼稻和粳稻,籼稻谷粒长,粳稻谷粒短。一般来说,粳稻种植的区域比籼稻更朝北,旱作更多,黏性也高一些。 返回搜狐,查看更多

作者:刘夙

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