玉米从彩色果粒中捕捉跳跃基因

史军

现如今，玉米是世界三大粮食作物之一，地位仅次于水稻和小麦。这样的“光环”让我们忽略了这种植物在科学发展史上，特别是遗传学发展史上作出的突出贡献。毫不夸张地说，玉米的一些特性彻底改变了人类对于脱氧核糖核酸（DNA）的认识，这是一个怎样的故事呢？

古老的美洲食物

人类种植和食用玉米的历史相当悠久，在史前时期，中南美洲的印第安人就开始种植和食用玉米了。可以说，正是玉米这种植物撑起了南美洲的人类文明。玉米之于南美人，就像水稻之于东亚人、小麦之于西亚和欧洲人一样重要。随着意大利航海家哥伦布发现美洲大陆，玉米的足迹也逐渐遍布世界各地，成为不同人群的主食。

在歐洲最早的药典——《佛罗伦萨药典》中有关于玉米的描绘：“在贫穷年代，人们会嚼玉米秆和高粱秆来获取糖分。”

不过，如果我们以今天粮食作物的标准审视玉米的祖先——类蜀黍（大刍草），那它可是一点可取之处都没有——一棵类蜀黍上有很多分枝条，每个分枝条上都有一些细瘦的穗子（就像我们今天看到的狗尾草），穗子上只有寥寥数个果粒，更要命的是，每个果粒都被硬壳包裹着。

毫无疑问，类蜀黍的这些性状都是符合达尔文自然选择理论的：更多保护稳妥的种子会带来更多后代。但是，看到这个模样的类蜀黍，大概不会有人能想到，人类祖先会花力气去啃这些费牙的野草，更不用说把它们当作宝贝种在农田里了。

不过，作为玉米祖先的类蜀黍产生了两个关键的基因突变：1号染色体TB1发生基因突变，突变体不再产生分枝条，而是只有一根直立的茎秆，这样就可以把更多的营养投入籽粒生产中，产生更多可食用的饱满玉米粒。……