我国学者在水稻起源研究领域取得进展

　　

图 过去10万年以来长江下游地区水稻驯化利用的综合记录

　　在国家自然科学基金项目（批准号：T2192954）等资助下，中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远研究员团队与浙江省文物考古研究所、临沂大学等国内13个单位的专家合作，在东亚稻作农业起源研究中取得新突破，相关研究成果以“水稻在东亚从野生到驯化的轨迹（Rice’s trajectory from wild to domesticated in East Asia）”为题，于2024年5月25日发表于《科学》（Science）杂志。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade4487。

　　一个多世纪以来，关于水稻的驯化、稻作农业起源的时间、地点、过程和机制一直是考古学、生物学、农学等诸多学科关注的焦点问题。越来越多的证据指向我国长江中下游地区是东亚水稻的起源地，但寻找早期从野生稻到驯化稻的过程证据临三个难题：一是能否找到可以长期保存且能够区分野生-驯化水稻的鉴定指标？二是能否发现长江流域早期野生稻到驯化稻的连续指标证据？三是能否揭示人类从采集到驯化野生稻的过程和可能的机制？

　　吕厚远团队在系统研究现代野生稻-驯化稻的植株、土壤中水稻植硅体的基础上，明确了水稻泡状细胞中扇型植硅体鱼鳞纹数量的增加与水稻驯化程度增强以及农艺性状的增加相关，厘定了区分野生稻与驯化稻鱼鳞纹扇型植硅体比例的阈值，建立了水稻野生-驯化的判别标准。

　　研究团队对浙江省浦江县上山遗址、龙游县荷花山遗址等上山文化典型遗址考古地层-自然剖面开展系统研究，基于上山遗址、荷花山遗址38个光释光年龄和植硅体¹⁴C（碳-14）年龄的贝叶斯模型，建立了距今约10万年以来的高精度年代地层序列。通过对359个样品的植硅体分析，结合孢粉、炭屑、土壤微形态、粒度、磁化率、地貌调查、考古遗址¹⁴C人口概率密度分析和考古发掘等手段，首次系统地重建了上山文化遗址中水稻从野生到驯化的连续轨迹和环境变化过程（图）。

　　研究表明，早在约10万年前，野生水稻就已经分布在长江下游地区；大约在24000年前，气候开始进入寒冷的末次盛冰期，人类开始采集并利用野生稻；大约13000年前，人类开始了野生稻驯化前的栽培过程，水稻植硅体驯化比例逐渐增加；大约11000年前，驯化水稻植硅体比例迅速积累达到驯化阈值，这标志着东亚稻作农业正式起源。

　　该工作不仅为稻作农业起源研究构建了清晰的演化框架，进一步确认了我国是世界水稻的起源地，还为深入了解史前植物驯化、农业文明起源，及其与人类社会演化、气候环境变化的关系提供了重要的证据和线索。