《PLoS ONE》发表中科院杰青吕厚远最新研究成果

　　

近日中科院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室的吕厚远研究员及其博士后张建平在国际知名的综合类学术期刊《公共科学图书馆—综合》（PLoS ONE）杂志上发表了题为“Phytolith Analysis for Differentiating between Foxtail Millet (Setaria italica) and Green Foxtail (Setaria viridis)”论文。在文章中研究人员详细描述了一种鉴定植硅体形态的新方法。

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谷子（小米）是我国北方重要的粮食作物之一，与中华文明的形成和发展关系密切，由于长期缺少准确区分新石器时代早期腐朽、灰化谷子与其野生祖本青狗尾草遗存的鉴定方法，国际上有关谷子的起源时间、过程存在多种不同的认识。植硅体分析是鉴定早期腐朽植物遗存的最有效手段之一，过去的研究由于受方法和材料限制，学界对能否利用植硅体形态区分谷子与青狗尾草的准确性和可靠性存在质疑。
 
在这篇文章中，研究人员通过对采自国内外不同地区的16种现代谷子、青狗尾草小穗颖片、内外稃片不同部位、不同细胞层的植硅体分析，明确了区分鉴定谷子和青狗尾草植硅体的形态特征和可重复检验的测量标准。研究同时表明，采自东亚地区与西欧的谷子稃壳植硅体存在形态学上显著差异，暗示了可能存在不同的演化路线。

同行审稿专家认为，该文章为鉴定考古遗址中的谷子与它的野生祖本提供了可靠的方法，是植物考古学研究方法的突破性进展，有希望在早期考古遗址灰化植物遗存样品的鉴定，以及为世界谷子起源、传播过程研究提供新的视角和证据。
 
该文章是吕厚远课题组继2009年在PLoS ONE 上发表谷子和黍子的植硅体鉴定方法、在PNAS 上发表东亚旱作农业起源研究进展之后，在该领域的又一重要的基础性研究成果。

生物通推荐原文摘要：
Phytolith Analysis for Differentiating between Foxtail Millet (Setaria italica) and Green Foxtail (Setaria viridis)

millet (Setaria italica) is one of the oldest domesticated cereal crops in Eurasia, but identifying foxtail millets, especially in charred grains, and differentiating it from its wild ancestor, green foxtail (Setaria viridis), in the archaeobotanical remains, is still problematic. Phytolithic analysis provides a meaningful method for identifying this important crop. In this paper, the silicon structure patterns in the glumes, lemmas, and paleas from inflorescence bracts in 16 modern plants of foxtail millet and green foxtail from China and Europe are examined using light microscopy with phase-contrast and a microscopic interferometer. Our research shows that the silicon structure of ΩIII from upper lemmas and paleas in foxtail millet and green foxtail can be correspondingly divided into two groups. The size of ΩIII type phytolith of foxtail millet is bigger than that from green foxtail. Discriminant function analysis reveals that 78.4% of data on foxtail millet and 76.9% of data on green foxtail are correctly classified. This means certain morphotypes of phytoliths are relatively reliable tools for distinguishing foxtail millet from green foxtail. Our results also revealed that the husk phytolith morphologies of foxtail millets from China and Eastern Europe are markedly different from those from Western Europe. Our research gives a meaningful method of separating foxtail millet and green foxtail. The implications of these findings for understanding the history of foxtail millet domestication and cultivation in ancient civilizations are significant.

作者简介：
吕厚远
男，1960年9月生于山东省嘉祥县, 博士、博士生导师，研究员

学习及工作经历
1978-1982 上海同济大学海洋地质专业,   理学学士
1982-1984 石油大学(原华东石油学院),   助教
1984-1987 上海同济大学孢粉-藻类专业,   理学硕士
1987-1995 国家海洋局第一海洋研究所,   助研,   副研究员
1995-1998 中国科学院地质研究所,   理学博士
1998-现今 中国科学院地质与地球物理研究所,   副研究员,   研究员
1997-1998 马普基金资助在德国国家地球科学中心合作研究
2000-2001 美国路易斯安那州立大学 博士后
2002.5-2002.10;  2004.5-2004.8; 2006.4-2006.6, 美国路易斯安那州立大学合作研究
研究方向：
1）植硅体研究: 初步建立了我国植硅体分类系统，提出了区分水稻、黍、粟农作物植硅体的分类标准, 明确了中国不同气候带土壤中植硅体组合特征，为进一步开展我国植硅体学研究奠定了基础.
2）多指标现代过程分析: 较系统地开展了我国陆相古气候定量研究工作，量化了土壤磁化率与气候参数的函数关系，初步认识了我国现代土壤有机碳同位素空间分布规律，建立了表土植硅体、孢粉组合与气候参数和植被类型的定量关系，进行了多指标综合古气候定量研究的探索.
3）孢粉学研究, 系统开展了青藏高原和西北干旱区现代表土孢粉分析, 结合植硅体分析验证了黄土高原地质、历史时期基岩山地、沟谷和塬面古植被记录的差异，提出了青藏高原那曲地区250万年来5次大的植被变化的孢粉学证据，初步揭示了青藏高原全新世气候温度、降水时空变化规律.
4）环境考古研究: 利用植硅体、花粉、淀粉分析等手段，对我国陕西关中、河北、河南、新疆罗布泊等地区重点考古遗址，开展了农业考古和环境考古研究，对于早期水稻、粟、黍农业起源，青海喇家遗址4000年前古代面条成分分析、磁山文化农业考古、环境变化与农业起源的关系等方面取得了一些新认识
 
获奖及荣誉：
2003年 国家自然科学基金委杰出青年基金
2001年 国家海洋局科技创新成果二等奖
2000年 第二届中国第四纪研究青年科学家奖
1994年 第三届山东省优秀青年科技奖
1993年 国家海洋局杰出青年奖
1993年 中央国家机关优秀青年奖