他们解码 “天书”，成功组装了谷子第一个高质量图基因组

谷子也称粟，数千年来常被列为“五谷”之首，将谷子的籽粒脱壳，便得到了黄澄澄的小米。 在潺潺流淌的永定河支流旁，新石器时代的先民在门头沟区斋堂镇东胡林遗址上繁衍生息，那时，小米便是他们的主食之一。在对东胡林遗址进行发掘时，考古工作者发现了距今1.1万年的碳化谷子，这也是我国考古发现的最早的栽培谷子，标志着原始农业已经在东胡林这片土地上萌芽。

不过，作为世界上最古老的驯化作物之一，谷子的种群结构、演化历史等，对科学家来说至今还是个谜。与水稻、小麦等“大作物”相比，谷子在最近数十年间逐渐退入了“小作物”的行列，不再是国人餐桌上的常客。

一生一事一作物，经过近40年的坚守，中国农业科学院作物科学研究所研究员、国家谷子高粱产业技术体系首席科学家刁现民带领团队在谷子研究领域接连取得突破。近期，他们解码了谷子“天书”，成功组装了谷子第一个高质量图基因组，创制了谷子基于图基因组的精准高效育种方法，证明了全世界的谷子都来自中国，相关研究成果前不久在《自然·遗传学》上发表。

作为一名从农田里走出来的大学生，高考考入河北农业大学后，刁现民的科研人生就与谷子紧密联系在了一起。

“从小，家里的餐桌上就离不开小米。大学和谷子研究结了缘，也就干一行爱一行了。”一把尺子、一双胶鞋、一顶草帽，就是当时刁现民下田的全部装备。碰上大雨，其他学生都赶着避雨，他却径直向着田里走，生怕种植的狗尾草材料有闪失，“我必须对自己的材料负责。”

养育了刁现民的谷子，一直是我国北方的主要作物之一，在水利、化肥、农药等高投入的农业生产系统到来之前，谷子在农耕文化中长期占据主粮地位。刁现民说，先民对野生的青狗尾草进行反复驯化、选育、改良，从1.1万年前的门头沟东胡林先民开始，谷子的栽培日渐繁荣。对距今5000年前的仰韶文化、红山文化等遗址的考古均证明，谷子在当时的农业中占据了重要地位。魏晋时期，谷子的栽培达到了高峰。

刁现民从事谷子研究的近40年，正伴随着谷子从“大作物”变为“小作物”的过程。近半个世纪以来，在全球育种家的共同努力下，水稻、小麦、玉米等主粮作物籽粒产量提升了4至8倍，谷子的主粮优势被逐步削弱。“在新中国成立初期，黑龙江省是全国最大的谷子种植省，1978年仅黑龙江一省的谷子种植面积就有2000万亩。现在，全国谷子的种植面积也才2000万亩。”

细究谷子种植面积“缩水”的原因，刁现民认为，主要是人们的生活水平、饮食习惯和饮食结构都发生了变化；人们对谷子的育成种群体结构、演化历史等没有清楚的认识，也是原因之一。谷子的产量水平与其他“大作物”相比较低，但究竟是哪些基因影响着谷子的选育，此前科学界只有碎片化的记录，要弄清这个问题，必须回到田间地头找答案。