5月2日，《美国科学院院刊》（《PNAS》）在线发表了题为“Molecular evidence for a single evolutionary origin of domesticated rice”的论文（DOI:/10.1073/pnas.1104686108 ）。文章揭示，由纽约大学、斯坦福大学、华盛顿大学和普渡大学的科学家组成的研究小组利用大规模基因重测序技术对数千年来水稻进化历史进行了生物信息学的追踪研究，研究结果表明大约8200年到13500年前在我国的长江流域即出现了最早的栽培稻。过去的研究认为亚州栽培稻有两个起源地：印度和中国。该研究第一次证实了水稻最早起源于我国。近10年来的考古发现也支持这一研究结果，栽培稻在大约8000-10000年前出现在我国的长江流域，而在大约4000年前出现在印度的恒河地区。该论文共同第一作者为纽约大学生物系以及基因组与系统生物学中心的Jeanmaire Molina和斯坦福大学遗传系的Martin Sikora；两位通讯作者分别为华盛顿大学生物系的Barbara A. Schaal和纽约大学生物系以及基因组与系统生物学中心的Michael D. Purugganan。

亚洲栽培稻（Oryza sativa）是世界上最古老的农作物种类之一。同时它也是品种最繁多的一种农作物，在全球范围内已知大约有数万个品种。其中两个水稻亚种粳稻（japonica）和籼稻（indica）代表了世界上最主要的水稻品种。例如，日本寿司米（Sushi rice）就是一种粳稻，而意大利调味饭(risottos)中的长粒米（long-grain rice）则是籼稻。由于稻米的品种如此繁多，它的起源一直是科学争论的一个重要课题。

其中有一种单起源理论学说认为粳稻和籼稻起源于共同的祖先水稻野生稻（O. rufipogon）。而另一种多起源模型学说认为这两种主要的水稻类型分别来自亚洲的不同地区。近年来随着生物学家们不断证实粳稻和籼稻存在显著的遗传差异，多起源模型学说开始获得普遍认可。几项检测水稻品种间进化关系的研究支持印度和中国同为水稻的起源地。

研究人员还对多种野生稻及栽培稻中选择性染色体上的630个基因片段进行了重新测序检测栽培稻的种系发育。利用先进的模拟技术，研究人员证实这些基因序列数据与水稻单起源学说更加一致。

此外，研究人员还通过一种水稻基因“分子钟”确定了水稻的进化时间。根据“分子钟”的校准结果，研究人员确定水稻约起源于8200年前，而粳稻和籼稻之间的分离发生在3900年前。作者指出这些分子数据与考古学研究完全一致，考古学家们证实栽培稻在约9000年前出现在我国的长江流域，而在大约4000年前出现在印度的恒河地区。

“稻米有可能是通过贸易商和迁徙的农民从中国带到印度，进而与当地的野生稻发生了广泛的杂交，”论文通讯作者之一、纽约大学生物学家Michael Purugganan说：“因此过去我们认为水稻起源于印度，而事实上它的起源应该是在中国。”

“这一研究是将基因组学、信息学与计算机模拟技术相结合的一个极好的例子，”文章的另一位通讯作者、华盛顿大学生物系教授Barbara A. Schaal说：“水稻有着与人类相关的复杂进化史，并随着人类的迁移遍及全亚洲。这项工作揭示了人类迁移所带来的遗传后果。”

论文摘要：

Asian rice, Oryza sativa, is one of world's oldest and most important crop species. Rice is believed to have been domesticated ∼9,000 y ago, although debate on its origin remains contentious. A single-origin model suggests that two main subspecies of Asian rice, indica and japonica, were domesticated from the wild rice O. rufipogon. In contrast, the multiple independent domestication model proposes that these two major rice types were domesticated separately and in different parts of the species range of wild rice. This latter view has gained much support from the observation of strong genetic differentiation between indica and japonica as well as several phylogenetic studies of rice domestication. We reexamine the evolutionary history of domesticated rice by resequencing 630 gene fragments on chromosomes 8, 10, and 12 from a diverse set of wild and domesticated rice accessions. Using patterns of SNPs, we identify 20 putative selective sweeps on these chromosomes in cultivated rice. Demographic modeling based on these SNP data and a diffusion-based approach provide the strongest support for a single domestication origin of rice. Bayesian phylogenetic analyses implementing the multispecies coalescent and using previously published phylogenetic sequence datasets also point to a single origin of Asian domesticated rice. Finally, we date the origin of domestication at ∼8,200–13,500 y ago, depending on the molecular clock estimate that is used, which is consistent with known archaeological data that suggests rice was first cultivated at around this time in the Yangtze Valley of China.

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