用墨西哥類蜀黍做一頓飯可不是一件容易事。這種草本植物是玉米的古老祖先，每一根棒子比你的小拇指還要短，并且僅有12個(gè)谷粒隱藏在堅(jiān)硬的鞘中。然而距今約9000年前開始在墨西哥與美國(guó)發(fā)生的一切，戲劇性地展示了馴化的力量。這些來(lái)自西南部的墨西哥類蜀黍最終被改造成為今天在全世界養(yǎng)活了數(shù)億人口的多粒玉米。
研究人員之前已經(jīng)確定了有少量基因與上述轉(zhuǎn)化有關(guān)。如今，兩個(gè)獨(dú)立研究團(tuán)隊(duì)對(duì)古脫氧核糖核酸（DNA）進(jìn)行的研究展示了這些植物的基因在約5000年前的中期馴化中發(fā)生了什么。該研究揭示了隨著時(shí)間的推移，一代又一代的人根據(jù)他們喜愛的特征選擇植物，進(jìn)而使植物的遺傳特性發(fā)生了變化。
并未參與該項(xiàng)研究的加拿大溫哥華不列顛哥倫比亞大學(xué)人類學(xué)家Michael Blake表示：“這些研究成果重塑了我們對(duì)于這一早期階段所關(guān)注的焦點(diǎn)。”他說(shuō)：“它們暗示了玉米馴化之后的發(fā)展，并且有助于我們了解人們?cè)诋?dāng)時(shí)的選擇。”
科學(xué)家在上世紀(jì)60年代首次發(fā)現(xiàn)了人類對(duì)玉米的馴化，當(dāng)時(shí)美國(guó)考古學(xué)家Richard MacNeish在墨西哥的Tehuacán山谷進(jìn)行挖掘工作。在干旱而黑暗的環(huán)境中，他發(fā)現(xiàn)了一些保存完好的玉米棒子，其年代可以追溯到距今5300年前。每個(gè)玉米棒子大概有50個(gè)谷粒，相比之下，現(xiàn)代的玉米有1000個(gè)谷粒。
在將近60年后，伴隨著現(xiàn)代基因測(cè)序工具的出現(xiàn)，墨西哥伊拉波圖市基因組生物多樣性國(guó)家實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)研究中心遺傳學(xué)家Jean Philippe Vielle-Calzada和他的同事，想要找出有哪些基因在古代的馴化過(guò)程中無(wú)意識(shí)地被選擇了。但他擔(dān)心如今存放在博物館中的MacNeish的標(biāo)本被不正確的操作或儲(chǔ)存破壞了。因此Vielle-Calzada和研究團(tuán)隊(duì)決定重回Tehuacán山谷。
雖然MacNeish已經(jīng)去世，但他的學(xué)生Angel Garcia Cook充當(dāng)了向?qū)А?ldquo;他有所有的地圖，他也知道在哪里挖掘。”Vielle-Calzada說(shuō)：“他73歲時(shí)與我們重返那里。而他第一次去Tehuacán山谷時(shí)只有21歲。”
研究人員在圣馬科斯洞穴發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)具有5000年歷史的新標(biāo)本。他們使用鳥槍法測(cè)序了3根玉米棒子，并提取了DNA，隨后將其分割為小的片段進(jìn)行測(cè)序。計(jì)算機(jī)軟件之后將這些DNA片段重新組裝起來(lái)，最后重建了超過(guò)35%的古玉米基因組。
Vielle-Calzada的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)有8個(gè)基因影響了玉米的關(guān)鍵特征。研究人員日前在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》上報(bào)告了這一研究成果。他們發(fā)現(xiàn)，這些玉米攜帶了tb1（使植物更加容易收獲）和bt2（有助于促進(jìn)淀粉含量并提高谷粒甜味）的現(xiàn)代變體。
與此同時(shí)，丹麥哥本哈根大學(xué)考古學(xué)家Nathan Wales和同事發(fā)現(xiàn)了MacNeish的原始樣本——在馬薩諸塞州安多佛的一家博物館中保持了60年。他與同事用鳥槍法對(duì)這個(gè)名為Tehuacan162的具有5300年歷史的玉米棒子的基因組進(jìn)行了測(cè)序研究。
Wales的研究團(tuán)隊(duì)能夠?qū)@根玉米棒子基因組的21%進(jìn)行測(cè)序。最終的結(jié)果證實(shí)并補(bǔ)充了Vielle-Calzada研究團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)。他們?cè)谧钚鲁霭娴摹懂?dāng)代生物學(xué)》雜志上報(bào)告指出，這個(gè)博物館中的玉米棒子同樣攜帶了td1和bt2的現(xiàn)代變體。
玉米起源于美洲大陸，原產(chǎn)地是墨西哥或中美洲。哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸后，把玉米帶到了西班牙，隨著世界航海業(yè)的發(fā)展，玉米逐漸傳到了世界各地，并成為最重要的糧食作物之一。玉米是世界上分布最廣的作物之一，從北緯58度到南緯35～40度的地區(qū)均有大量栽培。
