中国野生稻与栽培稻土壤中水稻球形植硅体的形态变异

《Plant and Soil》：Morphological variation of rice bulliform phytoliths in soils under wild and domesticated rice in China

　　

摘要

研究目的

在考古沉积物中寻找能够区分驯化稻与野生稻的可靠指标仍是一个难题，尤其是在混合土壤环境中运用植硅体形态测量法时。本研究构建了一个现代稻田土壤参考框架，以解决长期以来关于稻米牛形植硅体判定标准的争议。

研究方法

研究对来自中国热带/亚热带地区116个现代表土样本的5800个稻米牛形植硅体进行了形态测量分析，同时还分析了从考古沉积物中提取的稻米驯化前的古代稻米植硅体。

研究结果

在土壤样本中，野生稻（Oryza rufipogon、Oryza officinalis）与驯化稻（Oryza sativa）的尺寸参数（垂直/水平长度）并无统计学上的显著差异，这表明这些参数不适合作为驯化指标。相比之下，牛形植硅体的主体/柄部长度比（b/a）则可能是一种有效的判定标准：野生稻种的平均比值（0.68?±?0.11）明显低于驯化稻种（0.94?±?0.08）。

研究结论

我们提出了一个b/a的统计范围，用于在Oryza indica出现之前的新石器时代早期考古沉积物中识别驯化稻。此外，研究还表明，当牛形植硅体具有≥9个鱼鳞状突起时，若其占比≥40%，则可有效区分土壤样本中的驯化稻与野生稻，且这一方法不受稻米牛形植硅体形态变异的影响。b/a参数弥补了基于尺寸判断方法的不足，为追踪稻米驯化过程提供了另一种补充性的形态测量指标，尤其与鱼鳞状突起分析结合使用时效果更佳。