玉米的种植历史,你知道吗?

玉米的种植历史是怎样的?

1492年哥伦布在美洲发现印第安人以玉米为食物,于是将其带回欧洲, 随后传播种植到世界各地。中国则在明代将玉米引进。

玉米是一种驯化作物。与小麦、水稻有明显的野生近缘种不同,人们很难找到果实颗粒分排密布在玉米轴上的野生品种。

玉米的起源有多种说法,目前认可较多的一种说法是,其祖宗是墨西哥的大刍草,又称为类蜀黍。其植株形态和果实形态均与现代玉米有较大出入。

大约一万年前,在墨西哥区域居住的古代农民开始选育玉米,他们选择了其中或较大的,或味道较好的,或更容易磨碎的种子来播种。最终玉米棒变得更大,颗粒更多,成为现代玉米的模样。现今玉米的无稃(果实硬壳)以及果穗外包厚厚苞叶便是人们长期选育的结果。

通过遗传学分析,大刍草的果实与玉米有着相同数目的染色体和类似的基因序列。事实上,大刍草与现代玉米可以杂交,自然繁殖为新的品种。

但这就引发在进化上一个巨大难题。因为人们普遍认为进化始终是缓慢而渐进的,缘何玉米会突然出现在大刍草的进化舞台上?这难倒了科学家。

人们最终推倒了原来的进化认识,转而倾向于认为在玉米驯化最早的时候,单个基因的微小变化而产生了戏剧性结果。

科学家想弄清楚两者杂交的历史过程,以便了解其DNA水平的变化详情。如今结合遗传学研究和考古记录,人们已经拼凑出玉米演化的故事。

大刍草中的tga1基因使得其籽粒被较长的坚硬稃壳包裹,而玉米中的tga1则使得玉米颗粒无壳且柔软。科学家将玉米的tga1基因转移到大刍草后,发现其外壳变小且转变为半包裹状态,而两者tga1基因之间仅一个核苷酸的差异。

另外一个重要基因则是tb1,与玉米分蘖有关。这个基因在大刍草中被抑制,结果产生许多分蘖,而在玉米中表达更多,结果则是无分蘖或少分蘖。一个依据是,科学家将大刍草的tb1转移到玉米中,导致玉米的分蘖陡增。

玉米具有分蘖的特点,但分蘖会会消耗自身营养,减弱主茎的生长发育,分蘖一般难以发育成果穗,从而影响最终产量。因此大刍草在人类长期栽培驯化后变得无分蘖或少分蘖。

这正说明,某个基因的微小变化可以产生剧变,这也就也解释了玉米为何会突然出现。也就是说,进化并不总是渐变的。

当然,玉米进化会涉及许多基因,只是其基因效应相对较弱。如淀粉类型和含量,不同气候和土壤的适应能力,果实颗粒的长度和数量,颗粒的大小、性状和颜色,抗虫性等等,这些变化正应传统进化论的看法:进化是渐进缓慢的。

选育还不止如此,野生植物的驯化并非易事。已有实验证明,从墨西哥类蜀黍到玉米要经历不到20代植物的驯化。

野生谷物为了更大范围传播其种子以求较高存活性,其种子成熟时便自动脱落。但这个植物天生的求生本能却导致农民不能充分收获种子,只有这些种子留在穗上等到所有种子成熟方能充分收获。要成为粮食作物,这些野生谷物便要减弱其落粒性,我们的祖先一直在驯化谷物的低落粒性。人们在采集的时候倾向于采集那些不易于脱落的种子,这种无意识的选择驯化的长期结果便是产生不落粒品种。

另外,与其它多数作物不同,玉米被人类驯化得失去了自然繁衍的能力,必须靠人为手段才能得以繁衍。

研究还显示,作物驯化并非快速、本地化的过程,而可能是在不同区域进行很长时期的不断试错过程。

当然,到现在玉米育种早已不再是自然杂交产生的选育。作为高新农业育种技术,转基因玉米已经有抗虫、抗除草剂、抗旱、转植酸酶玉米等多个品种,而复合性状转基因玉米更是大受农民欢迎,并且已经有育种公司推广了8个基因转移的玉米。

(作者:孙滔)

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第1个回答  2018-02-03

   ‍‍玉米原产于墨西哥或中美洲,栽培历史估计已有4500~5000年,但其起源和进化过程仍无定论。1954年在现今墨西哥城下60~70米处的岩芯中(判断为25000~80000年前的地层)发现了花粉化石,有人认为可能是玉米花粉,由此推断现代玉米的祖先是野生玉米。但此说未被广泛承认。1964年R.S.麦克尼什在墨西哥南部特瓦坎山谷史前人类居住过的洞穴中,发现了一些保存完好的野生玉米穗轴,据判断为公元前5000年有稃爆粒种玉米的残存物,现代的栽培种系由此进化而成。但也有人认为玉米是从野生墨西哥类蜀黍(Euchl-aenamexicana)进化而来,或是由类玉米与其他禾本科植物杂交而形成的。

 

玉米原产拉丁美洲。1492年哥伦布发现新大陆后,把玉米带到西班牙,以后又由西班牙传遍全世界。玉米传入中国大约在16世纪中叶以前,可能通过几条途径传入。

中国关于玉米的记载,最初见于明代嘉靖三十四年(1555)的《巩县志》;首先作出详细叙述的则是成书于嘉靖三十九年(1560)的《平凉府志》:“番麦,一曰西天麦,苗叶如薥秫而肥短,末有穗如稻而非实,实如塔,如桐子大,生节间,花垂红绒在塔末,长五、六寸,三月种,八月收。”据描述的形态可知番麦就是玉米。李时珍《本草纲目》中也有“玉蜀黍种出西土,种者亦罕”的记载,说明当时玉米栽培还不普遍。 

玉米传入中国后,就由华南、西南、西北向国内各地传播。因为是新引入的作物,每在一地推广,当地便给它取一名称,因而玉米的异称甚多。除称番麦、西天麦、玉蜀黍外,还有包谷、六谷、腰芦等名称。据18世纪初纂修的《盛京通志》记载,当时辽沈平原也已有种植。刚引进栽培时,除山区外一般都用作副食品。由于玉米的适应性较强,易于栽培管理,且春玉米的成熟期早于其他春播作物,未全成熟前又可煮食,有利于解决粮食青黄不接的问题,因而很快成为山区农民的主粮。18世纪中叶以后,人口大量增加,入山垦种的人日益增多,玉米在山区栽培随着有很大发展。

19世纪以后,由于商品经济发展,经济作物栽培面积不断扩大,加以全国人口大幅度增殖,北方地区又限于水源,粮食生产渐难满足需要,玉米栽培发展到平原地区。到20世纪30年代,玉米在全国作物栽培总面积中已占9.6%,在粮食作物中产量仅次于稻、麦、粟居于第4位;50年代起,玉米栽培有更大发展,播种面积远远超过了粟而跃居第3位。 

在栽培技术方面,清代《三农纪》中说玉米“宜植山土”,并介绍点播、除草、间苗等经验。《洵阳县志》中说山区种玉米,“既种惟需雨以俟其长,别无壅培”,反映了当时栽培玉米不施肥料和粗放的管理措施。直到18世纪后期以至19世纪末,随着玉米栽培面积的继续扩大,栽种技术才逐渐向精耕细作的方向发展。在清代《救荒简易书》中,已讲到分别不同土宜施用不同粪肥、不同作物的宜忌和茬口等。在长期的生产‍‍‍‍实践中,各地农民还分别选育了不少适应各地区栽植的地方品种,仅据陕西《紫阳县志》所记,19世纪中叶,该县常种的玉米就有“象牙白”、“野鸡啄”等多种。

在东南各省丘陵、山区,玉米逐渐分化为春播、夏播和秋播 3种类型。此外,在田间管理、防治虫害等各方面也有进步。到20世纪,随着现代农业科学技术的应用,玉米栽培又进入了新的发展阶段。

到了今天,经过全体农业工作者的努力,玉米种植技术有了突飞猛进的发展,玉米种植面积和产量有了大幅度的增加,玉米在国民经济发展中的作用也越来越大了。

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