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小麦简史:中国小麦起源于何方?

时间:2020-02-21 10:10:44

过去收麦子是用镰刀割断麦子的茎秆,将麦子捆绑起来再统一脱粒,人们将小麦大面积收割的起始点称之为“开镰”。现在收割小麦已经进入了机械化作业阶段,镰刀已经在很多地方被淘汰了,但“开镰”这个仪式依然在存在。

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“开镰”意味着小麦能够被刈割。要知道,作物能够被刈割,在人类农业发展史上是非常重要的。

一粒小麦

例如,最初的野生一粒小麦,穗轴很脆,成熟后极易整穗脱落,散落在地上很难收集。并且野生一粒小麦的籽粒跟外面的颖壳紧紧地粘连在一起,很难“去皮”。

这种无法刈割的作物使人类很难高效的去利用。

直到有人发现了一些麦穗不容易脱落的植株,并且有意识的将这些麦穗中的籽粒,洒落在固定的地方,让其繁育后代。

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如此,在人工选择下野生一粒小麦被驯化成了栽培一粒小麦,栽培一粒小麦的麦穗轴韧性得到强化,并成了稳定的性状,人们对小麦的收获效率也大大提高了。

小麦的分类

我们刚才说的“一粒小麦”是从形态学上划分的,也就是每个小穗上只有单粒小麦,与此相对应的“二粒小麦”,每个小穗上有两粒小麦,我们现在的普通小麦就符合这个特征。

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另外,按染色体组分类,则可以划分为“二倍体小麦”、“四倍体小麦”和“六倍体小麦”。

“一粒系小麦”对应“二倍体小麦”,“二粒系小麦”则对应“四倍体小麦”,具体的小麦属分类如下图所示。

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小麦属分类

二粒小麦

直到小麦属跟山羊草属开始分化时,小麦属才有了独立的一个种。在小麦进化史上,山羊草属的亲戚们可是帮了大忙的。

大约100万年前,小麦属分化出了野生一粒小麦和乌拉尔图小麦,这两种小麦由于近缘关系,发生了生殖隔离。

为了壮大“小麦家族”,乌拉尔图小麦在漫长的历史长河中开始了他的“脱单之旅”。大约50万年前,乌拉尔图小麦和山羊草属植物拟山羊草发生了天然杂交,并克服了生殖隔离,产生了小麦家族中极为重要的一员——野生二粒小麦。

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这次“联姻”也是小麦属第一次染色体组加倍的过程,即乌拉尔图小麦的AA染色体组跟拟山羊草的BB染色体组杂交形成了可育的四倍体小麦AABB。

在同一时期,二倍体的野生一粒小麦同二倍体的山羊草属拟斯卑尔托山羊草(GG)通过天然杂交形成了四倍体阿拉拉特小麦(AAGG)。

野生二粒小麦在经过长期的人工选择后,穗轴更加强韧并不易断裂,同时也有了易脱粒的特点,进而驯化成了“栽培二粒小麦”。

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二粒系小麦中二粒系小麦众多,大约有10个种,按照小麦籽粒是否容易脱落有划分了“裸粒”跟“带皮”性状。

在小麦的演化史上,一粒系小麦分布的区域较广,在大约1万年以前,被较早的人工驯化,其后才是二粒系小麦的人工驯化。

六倍体小麦

六倍体小麦的产生,则要晚了许多。

距今8000年前,在人们种植的栽培二粒小麦的农田里,四倍体栽培二粒小麦又跟二倍体山羊草属的粗山羊草(节节麦)发生了天然杂交,形成了六倍体的普通小麦(AABBDD)。

小麦最初的起源地,属于地中海气候,那里冬季温和湿润,夏季高温干燥且漫长。原始小麦已经适应了在秋冬季节发芽,越冬后,来年春天旺盛生长,在夏季高温来临前种子成熟。

小麦在向外传播的过程中,在东方遇到了寒冷的冬季,但由于六倍体小麦的耐寒能力,才使得普通小麦向更广的区域传播,并渐渐取代了栽培一粒小麦和栽培二粒小麦。

小麦简史:中国小麦起源于何方?

小麦进化谱系

小麦的地理起源

小麦演化、传播的过程中同时掺杂着人类文明的交流,超长的时间跨度及空间跨度,使小麦的地理起源有很大的争议。

目前世界公认最早的小麦栽培地,位于1万年前的“新月沃地”。目前我国小麦的起源以“外来起源说”为主。

小麦简史:中国小麦起源于何方?

“外来起源说”认为我国种植的普通小麦是通过远古时期的“青铜之路”西传而来。例如在新疆的孔雀河墓地中,发现了公元前 3 千纪的小麦遗存,这是目前东亚地区早期小麦标本遗存,后经测定这些小麦是无壳六倍体的普通小麦。

由于我国未发现野生型、栽培型的一粒小麦和野生型、栽培型的二粒小麦以及提供小麦B、G染色体组的山羊草属植物。很多学者都认为六倍体的普通小麦是西传而来,所以,我国小麦起源的“外来起源说”仍是主流观点。

我国特有的六倍体小麦

但我国还有三类特有的六倍体小麦:西藏半野生小麦、云南铁壳麦和新疆稻麦。

例如云南铁壳麦分布在澜沧江和怒江下游的局部山区,仅有当地人种植,这种小麦的穗轴很脆,成熟后易脱落,并且籽粒跟颖壳贴合紧密,很难脱粒,所以有“铁壳麦”之称。

而西藏半野生小麦则具有鲜明的野生性状,快成熟的麦穗会逐节断落成单个小穗,跟普通小麦混在一起,像野生的杂草一样。

这三种小麦的起源一度是个谜,曾在八十年代被“本地起源说”作为有力的论据。直到近些年通过基因层面的测定,才解开了这三种小麦的起源之谜。

西藏半野生小麦和云南铁壳麦具有相同的碎穗基因和包壳基因,它们都是从新月沃地传入中国后,在西藏、云南独特封闭的自然环境下,形成的与环境相适应的小麦品种。

而新疆小麦则是含有黄化基因CIH 的四倍体波兰小麦同中国本地的二倍体节节麦天然杂交而成的六倍体小麦。

我国地域广袤,环境多样,经过数千年的小麦栽培史,已经培育了丰富的小麦种质资源,光我国特有的普通小麦就有1.39万余份。我国的普通小麦在早熟、多粒、高适应性、高亲和性方面也有着巨大的优势。

充分发掘我国的小麦种质资源,让更多的人受惠于中国的小麦生产和育种技术,我们还有很多路要走。



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来源:今日头条

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