极目新闻记者 邹浩

通讯员 杨宁

北京时间12月1日，《科学》杂志在线发表了华中农业大学严建兵团队联合加州大学戴维斯分校Jeffrey Ross-Ibarra团队的研究论文。研究提出了一个全新的玉米起源模型，发现两份完全不同的大刍草，小颖大刍草亚种和墨西哥高原大刍草亚种为现代玉米的祖先，修正了玉米单一起源于小颖大刍草亚种的假说。同时，证明了墨西哥高原大刍草亚种对现代玉米表型变异的重要贡献。该研究为理解人为机制对作物驯化起源的影响提供了良好范例，并为利用野生资源进行作物遗传改良奠定重要理论基础。

玉米是驯化最为成功的作物之一，与其野生近缘种之间存在巨大的形态差异，从而引发了一个多世纪以来关于玉米起源的科学争论。据不完全统计，1931年到1988年的半个多世纪时间里，有超过40篇文献从形态学、分类学、细胞学、遗传学、考古学等不同角度研究了玉米起源问题。直到本世纪初，借助分子标记技术的发展，威斯康星大学的约翰•多布利证明玉米是单一起源于小颖大刍草亚种，并计算出驯化时间为9000年之前，单起源假说成为科学界的共识。

小颖大刍草亚种是生长于墨西哥西南部低海拔地区的一年生杂草，并不适应高海拔环境。然而，有考古证据表明，玉米早在6200多年前就已经适应了高海拔环境。墨西哥高原大刍草亚种是生长于墨西哥中部高海拔地区的一种野生种，在近十年对墨西哥和南美洲高海拔玉米农家种的研究发现，现代玉米存在墨西哥高原大刍草亚种基因渗透的证据。这些结果，都挑战了玉米单一起源模型的合理性。

为阐明墨西哥高原大刍草亚种在玉米起源以及对现代玉米的遗传贡献，联合研究团队分析了超过1000个大刍草和现代玉米，以及9份来自北美洲和南美洲的古玉米基因组数据，均发现了墨西哥高原大刍草亚种基因渗透的情况，证明了墨西哥高原大刍草亚种为现代玉米的第二祖先。

作物遗传改良全国重点实验室、湖北洪山实验室和崖州湾国家实验室严建兵教授，加州大学戴维斯分校Jeffrey Ross-Ibarra教授和作物遗传改良全国重点实验室、湖北洪山实验室杨宁教授为论文的共同通讯作者。华中农大杨宁教授，博士后王跃斌博士以及吉林省农科院刘相国研究员为该论文的共同第一作者，该研究同时还得到了中国、美国和墨西哥三国其他十五个研究团队在材料和数据收集等方面的大力协助，是一个国际合作、多方协同攻关的成果。

严建兵团队长期重视玉米野生优异遗传资源挖掘和利用，与加州大学戴维斯分校Jeffrey Ross-Ibarra教授建立长期稳固的合作，该研究也是双方实验室继2022年关于玉蜀黍遗传变异图谱及适应性研究之后取得的另一项重要成果。该成果得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委优秀青年科学基金及创新研究群体等项目的资助。

（来源：极目新闻）

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