左邊為水稻幼苗；中間和右邊為稗草幼苗。

現在的女孩子，為了減肥，已經到了談白米飯色變的地步。

但你知道，一碗白米飯來的有多不容易嗎？

今天，我們來講田間的一場諜戰——為了活下來，水稻有多努力，雜草也有多努力。

它，就是稗(讀bai)草，稻田間頭号雜草。浙大樊龍江教授團隊就找到了稗草與水稻相争的“秘密武器”，它能分泌一種叫丁布的次生代謝産物，可以明顯抑制水稻生長。

為了避免人類的“驅逐”，樊教授團隊最新發現，稗草還有更厲害的技能，它竟學會了“喬裝術”，從原來松垮貼地的懶樣子，進化出今天亭亭玉立的模樣，與水稻越長越像。

這篇關于“稻田水淺，江湖水深”的論文，于2019年9月16日發表于《自然⋅生态與進化》雜志。

田間模仿秀它是冠軍

在稻田中，稗草居15種惡性雜草之首，是農民噴施除草劑最主要的目标。

“如果不用除草劑，農民都不知道怎麼種地了。”這種說法還真不是太誇張，如果不想辦法除掉它，兩個月後的豐收季節，整片稻田都要被稗草承包了。

其實，從親緣關系看，稗草與小麥、玉米的關系更近。但不知從什麼時候起，稗草卻和水稻伴生在一起了，而且在外形、生長期和營養的需求上，與水稻越來越接近。

研究人員對從我國長江流域的稻田及周邊采集到的328份稗草，進行了研究。從外形上看，水田的稗草與旱地的稗草有着明顯差異：旱地稗草長相比較随機，大多數稗草趴地橫長，莖基部呈現紅色，完全不像水稻；而水田間的稗草就很有“稻”樣，特别是在苗期，它們有模有樣地收起了分蘖（讀作ni�）和葉子的夾角，和水稻一樣向上生長。

第一個注意到稗草高明“喬裝術”的，是前蘇聯著名植物學家瓦維諾夫。上世紀30年代，他從進化角度提出一個觀點：農田雜草與作物相像，是雜草适應性進化的産物，就是為了躲避農民拔除。

由于缺乏實驗證據，學術界對這一觀點一直存在争議。“我們對這328份樣本進行了基因組重測序，”樊龍江說，“人類行為加速了稗草的進化，無意中産生了類似馴化的選擇效應。”

相對于動物拟态，科學界對于作物拟态尚無定論，樊龍江團隊第一次從基因組學研究角度，證實了作物拟态的存在。

被人類逼出“稻”樣

樊龍江介紹，通過全基因組遺傳變異分析，發現328份稗草材料可以明顯分為3個組——拟态組、非拟态組及中間類型。

與非拟态稗草組相比，拟态稗草的遺傳多态性降低，“這表明稗草在拟态過程中受到了定向選擇。”樊龍江說。

“稗草拟态水稻是被迫的。”樊龍江介紹，團隊通過群體進化分析表明，長江流域拟态稗草起源于非拟态稗草，大約發生在1000年前的宋朝。

“當時正處在人口激增、南方水稻替代麥類作物成為主糧的轉型時期。可能正是在那一時期，人們開始實施水稻的精耕細作，拔除田間雜草。”

樊龍江舉了一些從宋朝農書和詩詞中找到的證據：比如朱熹《勸農書》中記載“禾苗既長, 稗草亦生, 須是放幹田水, 仔細辨認, 逐一拔出, 踏在泥裡, 以培禾根”；方回詩詞中則有“農田插秧秧綠時，稻中有稗農未知。稻苗欲秀稗先出，拔稗飼牛唯恐遲”。

稗草為了逃過人類的拔除，不得不快速進化，讓自己長得更像水稻，體内像水稻的基因也得以保留下來。

比如一個叫“LAZY1”的基因，這是一個植物感知并響應重力的關鍵基因，可以調控作物的分蘖角度。研究發現，在有拟态現象的稗草中，相關同源基因多态性降低，出現了高度一緻，顯示出被進化選擇的痕迹。

這項研究首次解析了植物拟态進化分子機制，在進化生物學上具有重要意義。此外，研究結果為解析農田雜草起源與控制、株型相關基因挖掘與利用等方面也提供給了研究線索。（記者 章咪佳 通訊員 周炜）

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