今天发表在《细胞》杂志上的一项研究揭示了硬质玉米（flint corn）和马齿玉米（dent corn）的深层进化根源，这是现代玉米育种和栽培的两个基础品种。通过分析过去3000年间32个玉米样本的古代DNA，研究人员重建了这种作物进入北美东部的旅程，为其地理起源、传播路线和选择历史提供了新的线索。

这项研究是由一个国际科学家团队进行的，由丹麦哥本哈根大学进化全息基因组学中心的Jazmín Ramos Madrigal和英国约克大学考古系的Nathan Wales牵头。

北弗林特人和1000年前的奥扎克玉米之间的基因联系

通过重建考古玉米穗轴和玉米粒的基因组，该研究揭示了来自美国阿肯色州奥扎克地区岩石避难所的1000年前的玉米与现代北方弗林特品种有着密切的遗传联系。这些古老的燧石以其耐寒性和耐寒性而闻名，构成了今天种植的许多商业杂交玉米的骨干。

威尔士解释说：“我们的研究表明，构成大多数商业玉米祖先的这一玉米谱系，与1000多年前奥扎克地区土著人民种植的玉米有着共同的根源。”

玉米的长途旅行：穿越大平原到达北美东部

北美东部是玉米从墨西哥南部驯化中心向外扩散的最后一站之一。玉米到达北美东部的路径长期以来一直存在争议，有两种相互竞争的假设：一种认为玉米穿过墨西哥东部和德克萨斯州的墨西哥湾沿岸，另一种认为玉米从美国西南部穿过大平原。

该研究提供了支持后者的明确证据。来自奥扎克岩石庇护所的古玉米基因组表明，玉米至少通过两次分散脉冲进入北美东部，其祖先可以追溯到美国西南部高地和德克萨斯州南部。

“我们在奥扎克发现的一个祖先来自于已经适应了在美国西南部更冷、白天更短的高地生长的玉米。这表明，只有当人类用遗传工具培育出当地品种来应对该地区具有挑战性的环境时，玉米才能被引入北美东部。拉莫斯-马德里加尔说。

进化适应：淀粉基因的选择反映了早期食物偏好

该研究还强调了玉米在北美东部扩散过程中淀粉代谢途径的重复选择。这条途径中的一个关键基因，被称为蜡质，它影响籽粒的质地，在1000年前的古奥扎克玉米中显示出明显的选择迹象。蜡质基因的遗传变异影响玉米的粘性和嚼劲，这些特性在今天的一些传统烹饪中仍然很受重视。

“这表明土著农民不仅使玉米适应当地气候，而且还可能选择适合他们特定烹饪偏好的性状，”威尔士解释说。拉莫斯-马德里加尔补充说：“我们的研究提供了另一个难题，即玉米驯化过程中选择和适应的年表，通过显示该基因是在玉米离开美国西南部和至少一千年前到达北美东部之间的某个时间被选择的。”

结论

这项研究强调了古代DNA如何能够阐明塑造人类历史的作物的起源和适应性。通过追踪玉米在北美东部的历程和适应性，该研究不仅提高了我们对现代农业三大支柱之一玉米的早期起源和进化的理解，而且为世界上最重要的作物之一的进化历史提供了新的见解。