“人类行为加速了稗草的进化，无意中产生了类似驯化的选择效应。”樊龙江说。相对于动物拟态，科学界对于作物拟态尚无定论，樊龙江团队第一次从基因组学研究角度证实了作物拟态的存在。相关论文9月16日发表于《自然·生态与进化》杂志。

田间“模仿秀”
 

在稻田中，稗草居15种恶性杂草之首，是农民喷施除草剂最主要的目标。“如果不用除草剂，农民都不知道怎么种地了。”坊间这种略带夸张的说法，真实反映着除草的艰难，也从侧面反映了稗草的成功。从亲缘关系看，稗草与小麦、玉米的关系更近，却与水稻越长越像，越走越近了。

 

研究人员从在我国长江流域收集稻田及周边采集到的328份稗草进行了研究。从外形上看，水田的稗草与旱地稗草有着明显差异：旱地稗草“长相”比较随机，大多数稗草趴地横长，茎基部呈现红色，完全不像水稻。而田间稗草就很有“稻”样，特别是在苗期，它们有模有样的收起了分蘖（读作niè）和叶子的夹角，和水稻一样向上生长。这种“伪装”术变得让人类难以识别。

 

第一个注意到这种现象的是前苏联著名植物学家瓦维诺夫。上世纪30年代，他从进化角度提出一个观点：农田杂草与作物相像是杂草拟态作物形态的结果，是杂草适应性进化的产物，目的为了躲避农民拔除。由于缺乏实验证据，学术界对这一观点一直存在争议。

“我们对这328份样本进行了基因组重测序，希望从基因水平去考证这是否真的存在作物拟态。”樊龙江说。

 

 

樊龙江介绍，通过全基因组遗传变异分析，发现328份稗草材料可明显以分为3个组，拟态组、非拟态组及中间类型。与非拟态稗草组相比，拟态稗草的遗传多态性降低，经历了遗传瓶颈效应。“这表明稗草在拟态过程中受到了定向选择。”樊龙江说。

 

“稗草拟态水稻是被迫的。”樊龙江介绍，团队通过群体进化分析表明，长江流域拟态稗草起源于非拟态稗草，并且是一次起源，大约发生在1000年前后。“这个时期处于我国宋朝，正处在人口激增、南方水稻替代麦类作物成为主粮的转型时期。可能正是在那一时期，人们开始实施水稻的精耕细作，拔除田间杂草。我们可以从宋朝农书和诗词中找到一些证据：比如朱熹《劝农书》中记载“禾苗既长, 稗草亦生, 须是放干田水, 仔细辨认, 逐一拔出, 踏在泥里, 以培禾根”；方回诗词中则有“农田插秧秧绿时，稻中有稗农未知。稻苗欲秀稗先出，拔稗饲牛唯恐迟”。

 

 

稗草经历了上千年来自人类的选择压，快速进化。那些让稗草长得更像水稻的基因，让稗草逃过人类的拔除，继续在稻田里享受着和水稻一样的待遇，那些基因也因为人类的选择压力得以保留下来。也就是说，是人类的除草行为，无意识地刺激了稗草们的生存技能。比如一个叫“LAZY1”的基因，这是一个植物感知并响应重力的关键基因，可以调控作物的分蘖角度。研究发现，在有拟态现象的稗草中，相关同源基因多态性降低，出现了高度一致，显示出被进化选择的痕迹。

 

 

该项研究首次解析了植物拟态进化分子机制，在进化生物学上具有重要意义。此外，研究结果解析农田杂草起源与控制、株型相关基因挖掘与利用等方面也提供给了研究线索。