浙大團隊提出作物進化新觀點：去馴化是作物進化歷史的一部分

責編 | 奕梵

2021年2月26日，浙江大學

樊龍江

教授團隊在國際著名期刊

Trends in Plant Science

發表題為“

De-Domestication: An Extension of Crop Evolution

”觀點文章，系統總結了目前去馴化研究進展，提出作物進化過程應該從三元結構

（“野生植物→地方種→現代品種”）

擴充套件為四元

（“野生植物→地方種→現代品種→野化作物”）

，即增加去馴化

（野化）

型別作物作為作物歷史的一部分。該文作為

Trends in Plant Science

“

Feeding the World: The Future of Plant Breeding

”主題專刊開篇之作，為未來作物育種提供了一個新視角。

圖1 作物進化三元結構（A）和四元結構（B）。四元結構中增加了野化型別作物作為作物歷史的一部分

最近發表的一系列水稻和麥類群體基因組學研究證實了作物栽培品種普遍存在去馴化過程，其中部分野化作物成為田間惡性雜草

（如雜草稻）

，變成原來作物品種的競爭者。同時，野化作物

（包括雜草和半馴化/半野生等型別）

為了適應自然環境，演化出許多新的適應性遺傳機制，這為作物育種提供了難得的重要基因資源。

圖2 近年來群體基因組學研究為作物去馴化遺傳機制提供了新認識。

A-B圖：作物去馴化過程和基因組學研究方法；C圖：群體基因組學研究提供的作物去馴化證據和對野化過程的新認識（如野化與馴化選擇的遺傳機制明顯不同；作物去馴化過程持續頻繁發生等）

去馴化

（de-domestication）

是指栽培作物或家養畜禽等迴歸自然生境，恢復野生特徵，例如水稻恢復落粒性等。目前對作物進化的研究主要集中於人工選擇起源，即野生植物被馴化和改良過程。近年來，一系列群體基因組研究證實栽培作物的去馴化過程的確會發生，且普遍、持續發生。該進化現象最早在水稻中得到證實。透過對中國和美國的雜草稻群體基因組研究，證實了雜草稻來自栽培稻，且栽培稻發生了多次去馴化進化過程

（Qiu et al。， 2017； Li et al。， 2017）

。隨後，在大麥和小麥群體基因組研究也同樣證實雜草大麥和半野生小麥同樣來自栽培麥類作物的野化

（Zeng et al。， 2018； Jiang et al。， 2019； Guo et al。， 2020）

。此外，透過全球稻區研究，均證實水稻去馴化普遍發生，且歷史上多次發生，包括非常近期發生的野化事件，如矮化育種的品種同樣發生野化

（Qiu et al。， 2020）

。

上述作物發生去馴化的證據主要來自兩方面：一是野化作物、栽培作物和野生祖先種的系統發生關係，二是它們馴化選擇相關等位基因頻率的分佈。

浙江大學作物科學研究所博士生

吳東亞

為本文第一作者，

樊龍江

教授為通訊作者。美國華盛頓大學聖路易斯分校Kenneth Olsen教授和澳大利亞CSIRO朱乾浩研究員提供了幫助。該研究得到國家自然科學基金的資助。

原文章連結：

https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(21)00032-7