浙大科学家揭秘“鬼稻”身世

在科学界，“鬼稻”被称为杂草稻，这直接导致水稻产量和质量下降，并被列为恶性杂草在外地。来自浙江大学农业与生物技术学院作物科学研究所的范龙江教授的团队与中国水稻研究所的研究人员一起，通过基因组测序和群体遗传学分析揭示了最基本的问题。鬼大米是从哪里来的，它们“鬼”在哪里。

相关研究论文《杂草稻通过基因组变异驯化和适应环境》于5月24日在《自然通讯》在线发表。第一作者是范龙江团队邱杰博士，来文作者是范龙江教授和中国水稻研究所鲁永亮研究员。该研究加深了人类对作物驯化和去驯化进化的遗传机制的认识，对理解杂草稻的环境适应机制、防治杂草稻、制定合理的水稻栽培措施具有重要的理论指导意义。

《中国科学报》记者了解到，范龙江的研究团队和鲁永亮的研究团队从中国江苏、广东、辽宁和宁夏收集了155份杂草稻材料和76个地方栽培稻品种。通过对这些材料进行基因组测序和群体分析，得出了一个重要结论:我国杂草稻起源于栽培稻，其中江苏和广州的杂草稻起源于籼稻，辽宁和宁夏的杂草稻起源于粳稻，四个群体的起源是独立的去驯化。

换句话说，杂草稻的“前身”是经过长期驯化的栽培稻。范龙江说，它们可能是由不同种类的水稻品种混合而成的“去驯化”品种。

范龙江说，目前，人们只能用一些基于经验的方法来防止杂草稻的猖獗蔓延。例如，在收割时，人们应该注意尽量减少谷物的掉落。避免不同水稻品种之间的花粉串；加强田间管理，减少杂草稻田间种子储存量。但是这些措施不是一劳永逸的，甚至没有什么效果。鬼大米的“鬼”名副其实。

为了应对这种情况，世界各地的科学家联合起来成立了杂草基因组国际协会，向影响餐桌质量的杂草宣战。范教授是亚太地区科学家的召集人。

今年，在他参加英国杂草基因组国际协会的一次会议期间，他听到一位巴西同事讲述了人类在处理杂草稻方面的一次短暂胜利:科学家通过转移抗除草剂基因培育出了一种抗除草剂水稻品种，因此，通过喷洒除草剂可以准确地消灭苗期杂草稻，而不会对水稻品种产生任何影响，从而为种植水稻的健康生长铺平了道路。然而，没过多久，科学家们就发现杂草稻已经进化出了抗除草剂的能力。这项措施被宣布无效。

据报道，美国国家自然资源基金会(NSF)资助了华盛顿大学的科学家奥尔森教授一项112万美元的项目基金，开展为期两年的植物基因组比较测序计划，研究栽培稻和杂草稻之间的分子差异，希望研究结果能帮助稻农清除这种可怕的杂草。范龙江的研究小组也和这个小组一起研究杂草稻进化的奥秘。

杂草稻的驯化过程不是简单地将栽培类型恢复为野生类型，而是利用新的变异和分子机制来适应环境范龙江说，在这个过程中，杂草稻通过平衡选择和进化机制适应了复杂的自然稻田环境。研究小组还发现了一些重要的基因组区域，这些区域是以平衡的方式选择的，与杂草稻的果皮颜色和休眠直接相关。