是什么让栽培稻变得野生

栽培稻返青后，会表现出种子小、皮红的特点。在环境适应和进化之后，种子一旦成熟就会散布在地里，然后与栽培的水稻一起传播。这种假大米被称为杂草大米。由于其遗传背景与栽培稻非常相似，除草剂难以根除，严重影响水稻生产。

不久前，由浙江大学农业与生物技术学院范龙江教授领导的一个国际研究小组对从各大洲16个主要水稻生产国的水稻产区采集的524份杂草稻样本进行了研究。人们发现，世界上所有稻米产区的稻米都退化了。

水稻返祖现象源于生殖的需要。

祖先逆转，也称为野生或解除管制，是生物学中常见的遗传现象。它是指将人工种植的农作物和家畜从人工环境中恢复到自然环境中，并恢复野生特性。

通过基因组测序并结合当地栽培稻和野生稻的现有基因组数据资源，研究小组发现全球稻区出现的杂草稻来自栽培稻，去驯化过程是一个连续的过程。

人们普遍认为，水稻的起源随着驯化和现代遗传育种而结束。因此，一些科学家认为杂草稻和栽培稻只是“近亲”，没有直接的血缘关系。然而，研究小组的这项最新研究推动了对农作物发展的历史认识。

范龙江说，每年水稻收获时，种子都会落下。地里的种子越多，杂草稻生长的可能性就越大。因此，减少田间种子的剩余储存量是减少杂草稻的重要手段。

为什么进化中有返祖现象？结果表明，这是适者生存的自然选择。随着人们对水稻高产的不断提高，籽粒较大、不易脱落的水稻更容易收获，增加产量，提高效率。虽然这种改进满足了人类的需求，但它改变了水稻的生存原则，破坏了其原有的繁殖和生存机制。

“水稻的降落特性，即种子成熟后返回土壤，是其繁殖和生存的关键，也是其在自然界生存的最重要机制。同时，种子被减少以利于繁殖和生长。”范龙江解释道。

基于杂交优势与栽培稻“竞争”

据了解，杂草稻在中国大面积存在，特别是在江苏、广东、辽宁和宁夏。除稗草外，杂草稻已成为影响中国稻田最严重的杂草。

科学研究表明，杂草稻与栽培稻在有限的空间内争夺水、光和养分。杂草稻的优势很大程度上与其杂交起源的遗传背景有关。

在这次调查中，研究人员发现世界上有大量的杂交杂草稻，尤其是在南美洲的水稻地区。它们由杂草稻或杂草稻和栽培稻杂交而成。这种杂交导致杂草稻也获得了除草剂抗性等。

难以清除杂草稻的另一个原因是很难从外观上将其与稻区分开。此外，杂草稻在苗期与栽培稻竞争，抽穗后将率先成熟。

范龙江认为通过移植水稻幼苗可以很好地控制水稻。育秧使秧苗长得很大，所以杂草稻不容易赶上新栽的秧苗。“目前，水稻种植大多采用直播，省时省力。缺点是杂草稻和栽培稻有机会一起发芽。同样的“起点”是杂草稻数量不断增加的原因之一

古老的基因激发新的水稻育种

杂草稻的危害也来自其休眠特性——。在某些条件下，杂草稻可以在冬天的恶劣环境中生存，并且直到水稻季节才发芽。

"年复一年的结果是，越来越多的杂草稻最终将成为一场大灾难。"范龙江说，当水稻生长时，它也生长。“如果一块土地闲置了两年，水稻被重新种植，杂草稻将会消失

栽培稻是从野生稻驯化而来的，这是人类对其基因的重新选择。然而，在去驯化过程中，杂草稻发生了新的基因突变。研究人员对基因组选择信号的分析发现，野生选择区域和驯化选择区域之间的重叠率非常低。

研究小组发现，世界不同地区的杂草稻有一个共同的强基因组分化区，即7号染色体上的0.5Mb区。

该区域包括与种子休眠和抗性等相关的基因。杂草稻的环境适应性非常重要。此外，休眠相关基因发生平行进化，在粳稻杂草稻和栽培稻之间有明显的差异，这可能在不同杂草稻群体的野生发育过程中发挥重要作用。

该研究小组希望将杂草稻的“高发芽率和强生长潜力”的优势应用于水稻育种，并通过提高自然适应性为增产增收开辟新思路。上述研究成果已发表在学术期刊《基因组生物学》上。