亚麻基因组研究揭示其驯化进程：历史溯源与新认知

为探究亚麻驯化进程，研究人员对亚麻样本测序分析，揭示其遗传特征及驯化时间地点，意义重大。

　　亚麻，作为人类历史上重要的作物之一，在近东肥沃新月地区被驯化，用于获取油脂和纤维，可追溯至约 10000 年前。它见证了人类从狩猎采集向农业文明的转变，在人类生活中扮演着不可或缺的角色。然而，亚麻的驯化历史却充满了谜团。尽管此前的遗传研究在亚麻的野生祖本、首次驯化用途等方面取得了一定进展，但对于涉及多次驯化事件的亚麻驯化进程，人们仍知之甚少。例如，栽培亚麻何时传播到欧洲？纤维、抗寒性和荚果开裂的驯化何时何地开始？这些问题亟待解决，它们不仅关乎亚麻的起源与发展，也对理解人类农业文明的演进具有重要意义。

为了揭开亚麻驯化进程的神秘面纱，来自加拿大农业和农业食品部植物基因资源中心（Plant Gene Resources of Canada）的研究人员开展了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为我们理解亚麻的驯化历史带来了新的曙光。

研究人员运用基因分型测序（genotyping - by - sequencing）技术，对 93 个亚麻样本进行了研究。这些样本涵盖了代表亚麻四个驯化群体（油用、纤维用、冬性和荚果不开裂）及其野生祖本（或苍白亚麻；L. bienne Mill.）的 91 个遗传多样的亚麻种质，以及 1 个种质重复和 1 个种质生物学重复。

研究人员首先对样本进行 DNA 提取，然后构建测序文库并进行测序。测序产生的原始数据经过质量评估、序列修剪后，与参考基因组进行比对，进而识别出单核苷酸多态性（SNP）。利用这些 SNP 数据，研究人员开展了多项分析。

在核苷酸多样性分析中，研究人员发现，不同亚麻群体的核苷酸多样性存在差异。苍白亚麻的核苷酸多样性最高，其 ThetaD 值范围为 0.00183（染色体 1）至 0.00254（染色体 8），平均值为 0.00218；而栽培亚麻中，油用亚麻核苷酸多样性范围为 0.00062（染色体 10 和 14）至 0.00114（染色体 11），平均值为 0.00091，纤维用亚麻最低，平均值为 0.00074。同时，Tajima’s D 测试结果表明，苍白亚麻似乎处于种群收缩状态，而其他四个驯化群体在经历瓶颈效应后处于种群扩张状态。

通过主成分分析（PCA）和分子方差分析（AMOVA），研究人员对亚麻群体的遗传结构和关系进行了研究。PCA 结果显示，93 个样本存在三个主要遗传簇，苍白亚麻和荚果不开裂亚麻各自形成一个簇，而油用、纤维用和冬性亚麻则主要集中在第三个簇中。这表明油用、纤维用和冬性亚麻之间的遗传关系较为密切，而苍白亚麻和荚果不开裂亚麻与它们的遗传距离相对较远。

系统发育分析是该研究的重要部分。研究人员使用 BEAST 和 RAxML 软件构建系统发育树，并用 SplitsTree 软件构建系统发育网络。结果显示，亚麻样本分为三个主要分支（clade）。Clade A 仅包含苍白亚麻样本；Clade B 主要为荚果不开裂亚麻样本；Clade C 则包含所有油用、纤维用和冬性亚麻样本，且可进一步分为两个子分支（subclade）。其中一个子分支中，冬性亚麻样本较多，且主要起源于近东及附近地区；另一个子分支主要是起源于欧洲和世界其他地区的油用和纤维用亚麻样本。

在群体混合和遗传分化时间推断方面，研究人员使用 Admixtools2、TreeMix 和 OptM 等工具进行分析，发现五个亚麻群体存在多次混合事件，且这些混合事件大多与油用亚麻相关。通过 BEAST 和 SMCPP 软件对遗传分化时间进行估计，结果表明油用和纤维用亚麻在 5800 年前传播到欧洲，而冬性亚麻的驯化则发生在 5100 年前的近东地区。

这些研究结果为亚麻驯化进程提供了新的重要见解。研究结论表明，亚麻驯化对不同亚麻群体产生了不同的遗传影响。例如，在核苷酸多样性方面，野生祖本苍白亚麻最高，而栽培亚麻相对较低；在种群动态上，野生祖本处于收缩状态，而栽培群体在瓶颈效应后扩张。此外，研究还揭示了亚麻的传播路径和驯化地点，为亚麻的起源和演化研究提供了有力的证据。

然而，该研究也存在一些局限性。例如，荚果不开裂亚麻样本的地理采样不足，无法明确荚果开裂驯化的初始区域；栽培亚麻的采样区域代表性不足，部分样本的分组也不够明确；样本量相对较小，影响了研究结果的准确性；同时，苍白亚麻样本的地理覆盖范围也有待扩大。

尽管如此，这项研究依然具有重要意义。它不仅为亚麻驯化进程提供了更清晰的认识，也为后续进一步研究亚麻的遗传特性、适应性演化以及农业利用等方面奠定了基础。未来的研究可以在这些发现的基础上，通过增加样本量、扩大地理采样范围等方式，更深入地探究亚麻的驯化历史和遗传奥秘，为亚麻的保护和利用提供更科学的依据。