中科院武汉植物园“破译”发现：6300年前菱角就被人工驯化

　　长江日报大武汉客户端12月26日讯（记者周劼）在现代，菱角是我国长江流域水乡的传统水生蔬菜，在远古，它却是先民们重要粮食作物。日前，一项野生和栽培菱角基因组序列的比较研究，破译了菱角的人类驯化史，“锚定”了人工驯化时间为6300年前，为长江流域的农耕文明起源提供了新证据。
　　“棹动芙蓉落，船移白鹭飞，荷丝傍绕腕，菱角远牵衣”，古典诗情画意的采菱场景或许出现在更早的远古时代。黄河、长江流域至少有21处新石器时代遗址中都发现了菱角遗存，其中多处菱角遗存数量甚至超过水稻。浙江余姚的田螺山遗址更表现出了明显人为驯化痕迹。这些发现说明菱角可能是远古先民最早驯化的作物之一，与稻作农业的发展关联密切。


　　菱角进化及驯化树。
　　新石器时代出土的菱角遗存鲜见完整个体，很难还原原始形态，难以判定是否野生或栽培，因此菱角驯化起源距今到底有多久，考古学界仍难有定论。中国科学院武汉植物园邱英雄研究员团队与浙江大学、金华农科院等单位合作首次完成了菱角的全基因组测序，并利用来自珠江、长江、黄河以及黑龙江流域菱属样品的重测序数据，结合野生和栽培菱的转录组数据，挖掘到调控菱角果实从大小、根系发育等关键基因，再通过选择分析在栽培菱角中鉴定到205个受到强烈人工选择的基因。11月23日，记者采访了该课题组主要成员中科院武汉植物园博士生陈阳，据他介绍，课题组首先通过基因组测序获得了群体基因组海量数据，然后通过计算机溯祖模拟，最终确定菱角人工驯化的年代在距今6300年前。
　　农耕文明起源最重要的证据之一就在于农作物人工驯化时间节点的确定。邱英雄研究员团队通过基因组学和生物信息学的手段，对菱角人工驯化年代进行推算，进一步证明了长江流域稻作农业的演化模式。陈阳介绍，相关研究表明水稻最初从距今1万年就开始驯化，到距今6000年前之后真正成为主要的粮食作物，这中间的几千年远古先民都需要别的淀粉来源，而淀粉含量高的菱角在其中扮演了主要角色。水稻与菱角在一段时期内一直相辅相成，构成了“水稻-菱角”互补的碳水化合物来源，有专家认为，当时菱角是“一种与水稻同等重要的经常性食物”。
　　陈阳分析说，由于菱角主要生长在较深的水塘之中，而且果实大多带刺，对于远古先民来说采集、食用都有些不方便，而且不耐储存；而水稻具有储存相对容易，可种植面积更广等优势，比菱角更适合作为主粮。经历了漫长的磨合期后，水稻最终确立起主食的地位。稻作农业体系最终建立的历史脉络中，菱角具有重要而特殊的地位。
　　陈阳解释说，通过对菱属植物起源和驯化过程的解析，加深了我们对水生植物的多倍体起源、演化和驯化的认识，为长江流域农业文明起源提供了新证据。
　　【实习编辑：汪宇瑾】