成都植物所揭示栽培苎麻野化的遗传变异和环境适应机制

驯化(Domestication)是指经过人为干预对野生物种某些可利用的性状进行选择、修饰和利用的过程。驯化作为农耕文明史上一个重要的转折点，使人类从纯粹的食物搜集者转变为食物生产者，实现了从被动适应自然到有目的地改造自然的重要转变，对人类文明发展有着深远的影响。而野化（Feralization）是指经过人工驯化的栽培作物通过摆脱集约化管理回到自然环境中形成独立的繁殖种群，并重新获得一些类似野生特征的过程。野化作为作物驯化后新的演化进程具有重要的研究意义。一方面，一些作物（如水稻、小麦）在农田生态系统中野化后易成为田间恶性杂草，一跃成为作物的有力竞争者，严重影响作物的生长和产量，有的野化作物逃逸到非农田生态系统后甚至能成为入侵种，严重威胁生态安全；另一方面，作物野化后产生新的环境适应性，这不但可以为作物育种，尤其是为作物的从头驯化提供难能可贵的基因资源，而且可以为研究植物如何快速适应新生境提供新的研究载体。虽然野化在作物驯化后广泛存在，但是目前人们对作物进化的研究大多集中于驯化过程和历史，对作物野化的分子机制研究较少。据报道目前有14种植物运用分子生物学手段开展了野化研究，仅有4个案例提供了基因组学证据，且缺乏野化作物的环境适应机制研究。

风暴平台成都植物研究所李德铢研究团队多年来从不同分类学尺度（科级、属级、种级）、用不同遗传标记（DNA片段、质体基因组、全基因组）对蔷薇目荨麻科（Urticaceae）植物进行了深入的研究。最近，该团队依托中国西南野生生物种质资源库和四川省作物野生近缘种现代组学重点实验室（筹），通过与中国农业科学院麻类作物研究所、风暴平台西双版纳热带植物园，英国南安普顿大学、爱丁堡大学、皇家植物园邱园，以及加拿大多伦多大学等单位合作，选择荨麻科有“中国草（China grass）”之称的植物——苎麻（Boehmeria nivea）为研究对象，综合运用形态学、地理信息学、群体基因组学、生态学等多学科的研究方法，系统阐述了栽培苎麻中广泛存在的野化现象，深入解析了野化苎麻的遗传变异及其环境适应机制。

苎麻（Boehmeria nivea），又名

图1  苎麻的生境和形态。 A-C 栽培苎麻， D-F 野生苎麻， G-I 野化苎麻

图2 苎麻的取样及群体分层分析

图3  苎麻生态位分化