【Mol Plant 】无意识选择使驯化瓶颈效应复杂化

驯化问题最近又成为争论热点，争论的焦点主要是驯化起源过程的选择强度和无意识选择等（Allaby et al., 2022; Purugganan, 2022）。驯化瓶颈效应是人工选择信号分析与位点鉴定的理论基础，不同的驯化起源认知对于驯化瓶颈效应估计将造成直接影响。

https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.08.002

近日，浙江大学樊龙江教授团队在Molecular Plant在线发表题为When domestication bottleneck meets weed 的观点文章，提出非传统认知的作物驯化起源路径（野生植物→杂草→栽培作物）中的无意识选择，使驯化瓶颈效应相比于传统作物起源过程（野生植物→栽培植物）更加复杂（图1）。该文章丰富了我们对作物起源进化的认识，有助于选择信号的准确估计和潜在高价值作物的从头驯化。

文章指出，由杂草驯化而来的次生作物会经历杂草时期人类的无意识选择（unintentional human selection, UHS）和驯化期间的人工选择两个阶段，因此杂草驯化而来的次生作物具有更复杂的驯化瓶颈。这两个阶段的选择对所选基因的选择效应可能不同或保持不变，这取决于选择的目标农艺性状。其实几乎所有大田作物都有同属的杂草种，许多作物，杂草甚至直接参与作物驯化起源，如小麦、黑麦、燕麦等。无意识选择因此会影响这些作物的驯化瓶颈效应。同时，无意识选择（包括来自人类或动物的）还可能直接导致作物驯化和起源，例如埃塞俄比亚燕麦等（Harlan, 1982；Purugganan, 2022）。无意识选择加之野生祖先种的渗入，使这类作物的驯化瓶颈效应相关因素增加，驯化瓶颈效应导致遗传多态性下降的规律变得异常复杂。

许多其他因素还可能影响驯化瓶颈效应，例如去驯化、从头驯化等。许多作物同时经历漫长的去驯化或野化过程（Wu et al., 2021）。部分去驯化作物变成了农田杂草（如杂草稻、野化黑麦、杂草高粱等），它们与原作物物种极其相似，但具备了更强的环境适应能力。我们的祖先是否会重新选择这些野化作物作为驯化对象，重新驯化成作物（图1）？可以预期，这类起源作物的驯化瓶颈效应将更加复杂。

樊龙江教授团队近年来一直从杂草角度开展作物驯化起源研究，先后开展了作物拟态——稗草拟态水稻（Ye et al., 2019）；作物去驯化——杂草稻和部分稗草来自栽培种（Qiu et al., 2017; Qiu et al., 2020; Wu et al., 2022）；次生作物起源——栽培黑麦起源于杂草黑麦（Sun et al., 2022）等研究，为这些遗传机制提供了坚实的基因组学证据。本文观点是该团队对前期有关研究出成果的提炼和延伸。

浙江大学作物科学研究所/中国水稻所博士生孙砚青为论文第一作者，樊龙江教授为通讯作者，中国水稻所郭龙彪和澳大利亚CSIRO朱乾浩研究员参与研究。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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