University of Massachusetts Amherst researchers have discovered that the anatomical adaptation helping weedy rice varieties to proliferate is not, as previously believed, confined only to these pest varieties. The research, published recently in the Journ
马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员发现，帮助杂草水稻品种增殖的解剖学适应并不像以前认为的那样，仅限于这些害虫品种。最近发表在《实验植物学杂志》上的这项研究表明，尽管人类种植了10000年，但几乎所有种植的谷物品种都有一种细胞组织，这种细胞组织可以让水稻轻易地落下种子，尽管程度较低，变异也大得多
杂草稻（一种农田害虫）的持续繁殖表明，我们种植水稻的方式也无意中选择了杂草行为；栽培水稻不断地驯化为杂草品种，这一事实尤其证明了这一点
“在过去的几十年里，我们生物学家一直在告诉自己一个关于水稻驯化是如何发生的故事。”麻省大学阿默斯特分校生物学教授、该论文的资深作者Ana Caicedo说。“但当我们开始非常仔细地观察一系列不同的水稻品种时，事实证明，古老的故事过于简单，掩盖了实际发生的事情。”
这个故事早在人类进入画面之前就开始了，当时栽培水稻的野生祖先进化出了“粉碎”的能力，或者很容易地掉落和分散种子，而不是抓住它们
“粉碎”，或容易落下种子，是一种进化上优雅的繁殖策略，允许植物广泛而快速地传播，这是可能的，因为形成了“脱落区”：一种特殊的组织，位于每粒稻米的底部——我们吃的部分——将谷物与植物连接起来
进入人类
虽然粉碎对野生植物有益，但对收割谷物来说却是一个缺点，因为大多数种子在被饥饿的人类采集之前就会丢失。数千年来，人类一直在选择不同的栽培水稻品种，每种品种都有自己的驯化历史，它们比野生祖先更能紧紧地抓住自己的谷粒。长期以来，人们一直认为，脱落区是由栽培水稻培育出来的，因此会破碎
然而，栽培水稻也进化成杂草丛生的水稻品种，这些品种破碎且非常成功，是限制全球栽培水稻产量的主要因素之一。事实上，杂草稻实际上是许多不同的群体，它们从各种栽培品种中被驯化或独立进化而来
“长期以来，脱落带一直被认为是影响水稻破碎的关键因素，但它还没有得到彻底的研究，”该论文的共同主要作者向力说，他在麻省大学阿默斯特分校完成了这项研究，这是他研究生学习的一部分
“我们需要观察更多的水稻个体，以揭示不同水稻品种中这种特殊组织的模式。这项解剖研究将提高我们对水稻进化的理解，并为进一步研究潜在遗传学奠定基础。粳稻几乎完全失去了脱落带，大多数其他栽培群体都在一定程度上保持了脱落带。但这些脱落带之间存在差异
Lowey解释道：“从视觉上看，我们可以看到我们检查的水稻脱落区之间的明显差异，但我们不能仅仅依靠感知。”。“为了给我们的观察结果加上数字，我们开发了一套三种新的测量方法，以数字量化我们最感兴趣的脱落区的各个方面。”该团队进一步发现，脱落区的相对长度——而不是组织的简单存在与否——是最能预测哪些品种容易破碎，哪些品种更具抵抗力的变量。虽然栽培群体的脱落区长度差异很大，导致它们失去粉碎的程度存在一些差异，但每一种杂草品种，无论从哪里采集，都会聚集在一个更长的区域
Caicedo说：“这告诉我们的是，杂草稻每次进化，都会‘选择’一个长的脱落区作为最佳的进化繁殖适应。”相反，每次水稻品种被驯化时，它们的脱落区都会发生不同的变化，导致不同程度的破碎损失。它还表明，实现高破碎的唯一方法是通过长的脱落区这也意味着我们对人类和水稻悠久历史的理解需要更新。特别是，科学家们以前认为，种植的水稻已经失去了脱落区，米粒底部的粗糙度可以表明是否存在脱落区，从而表明米粒是否破碎
然而，Caicedo说，“你不能简单地看一粒水稻的表面，无论是今天的一粒还是几千年前的考古样本，就知道它是否被耕种或破碎了，因为几乎所有的水稻都有一定程度的脱落区形成。”驯化和去驯化。”