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稻中内鬼从何而来?

蝌蚪五线谱 2017-12-13

  稻子是一种禾本科的植物,也许你没有见过长在农田里的稻子,但它的种子——我们司空见惯的大米,你一定吃过。作为一种主要的粮食作物,稻子在我国的种植面积一直名列前茅,但你知道么,就在这数亿亩的稻田里,还混杂着很多冒充稻子的内鬼——鬼稻。它不但不能结出可食用的大米,还会导致稻田减产,品质下降,因此这种鬼稻深受农民诟病,可它们长得像稻子,生活习性也像稻子,极难区分,又让农民无可奈何。那么这种鬼稻究竟从何而来的呢?

  稻子

  现代栽培稻(图片来自网络)

  要探究鬼稻的身世,我们要先看看稻子是怎么起源的。现代稻子并不是一种天然就存在的植物,它的祖先是一种生长在我国南方,跟杂草无异的野生稻,虽然能结籽,但种子既不好吃,产量也不够。于是我们的祖先以野生稻为基础,通过不断筛选,终于培育出了优质高产的稻子,并且依不同吃货的喜好,还分化出了不同的品种。

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  野生稻(图片来自广西农业科学院水稻所)

  而鬼稻,正是这个培育过程的逆过程。最近,浙江大学农业与生物技术学院作物科学研究所的樊龙江教授团队联合中国水稻研究所的科研人员,用分子生物学手段分析了我国江苏、广东、辽宁和宁夏四个地区,共155份的鬼稻(说的专业点叫“杂草稻”)和76份当地历年的栽培稻,全基因组重测序和群体分析结果显示,这些鬼稻都起源于栽培稻,其中江苏、广州地区的鬼稻起源于籼稻,而辽宁、宁夏地区的鬼稻起源于粳稻。

  鬼稻1

  鬼稻与栽培稻对比(图片来自网络)

  根据樊教授的研究,当野生稻被我们的祖先培育成现代栽培稻时,它们的基因也在不知不觉间发生了改变,有的基因发生了变异,有的被限制表达,有的则过度表达,这才有了现代栽培稻好吃又高产的结果。而鬼稻,正是这些被改变的基因的一次复兴。当不同种的稻子之间彼此授粉后,结出的种子里原本被禁止表达的基因重启,原本过度表达的基因降低了表达量,同时还伴有新的基因变异。低产又难吃的鬼稻就出现了。

  而且,因为鬼稻来自栽培稻,所以在外貌和生活习性上都很像栽培稻。比如它们会在同一时间生长,同一时间休眠,在相同的地方拔节长叶,在结籽之前根本看不出来差别。而且不同于成熟后种子不掉落的栽培稻,鬼稻的种子成熟后会立刻掉进土里隐藏起来,等待着下一次的肆虐。

  鬼稻2

  肆虐的鬼稻(图片来自网络)

  目前,农民伯伯只能用一些基于经验的办法阻止鬼稻的侵袭,比如收割时尽量减少稻谷落粒,避免不同水稻品种之间的授粉,加强田间管理减少田间鬼稻种子库容等。樊教授的研究为消灭鬼稻提供了一个新思路,就是针对鬼稻与栽培稻不同的基因,定向研究出那种只影响鬼稻生长,不影响栽培稻的药剂。

  鬼稻3

  鬼稻(图片来自网络)

  当然,在提倡绿色农业的今天,使用药剂毕竟不是一个长久之计,而且之前的一个研究显示,鬼稻与杂草一样,都可以通过进化形成耐药植株,因此一种药剂可能很快就会对鬼稻失去作用。在于鬼稻的战斗上,我们还有很远很远的路要走。

责任编辑:李阳阳

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