河姆渡古稻DNA提取及其序列分析

水稻(Oryza sativa)最初在长江中下游地区被驯化,在中国境内已发现大量稻作遗址.目前稻作史研究均是根据形态如小穗轴等来进行驯化进程分析,至今尚无利用序列数据进行分析的报道.本研究对来自3个考古遗址(浙江田螺山遗址、江西新干战国粮仓和浙江湖州毗山遗址唐代文化层,年代分别为7000,2400和1200BP)稻作遗存进行了DNA提取,PCR克隆测定了4个基因组片段.序列分析表明,每个遗址均发现2个以上的水稻基因型,表明当时的种质尚处于混杂状态.与来自亚洲栽培稻以及野生稻的比较分析,发现至少一个古稻基因型在栽培稻中可能已丢失,同时本研究稻作遗存可能为粳稻类型,或当时可能尚处于籼粳稻混种或籼粳分化不明显状态,但粳稻类型占优势.本研究结果表明水稻在驯化过程中发生了显著的基因型分化.在田螺山遗址稻作遗存中还发现与无患子目、蒺藜目和十字花目植物高度同源的序列,这与遗址发现大量楝树遗存以及南方常见田间杂草芥类等植物遗存相吻合.     

动植物考古：从遗迹了解河姆渡文化

<正>位于浙江省余姚市罗江乡河姆渡村东北的河姆渡文化遗址距今约7000～6000年，是长江下游地区重要的新石器时代考古学文化之一，也是我国目前已发现的最早的新石器时代文化遗址之一。1973年与1977年，在对河姆渡遗址的两次科学发掘中，出土了骨器、陶器、玉器、木器等各类质料制成的生产工具、生活用品、装饰工艺品，以及人工栽培稻遗物、干栏式建筑构件、动植物遗骸等近7000件，全面反映了我国原始社会母系氏族时期的繁荣景象，同时也为研究当时的农业、建筑、纺织、艺术提供了珍贵的实物佐证。     

环境、稻作农业与社会演变

最近，有两项考古新发现颇为引人注目。其一，湖南道县玉蟾岩出土了距今12000年的5粒炭化稻谷，被誉为世界上最古老的稻谷，将人类的稻作文明又向前推了3000年。其二，中美考古学家从距今9000～7000年的河南舞阳贾湖遗址出土的陶器沉淀物中鉴定出由稻米、蜂蜜和水果酿造的酒类残渍。虽然一般读者可能看不出两项发现之间有什么联系，但是这很可能为我们解决中国水稻栽培起源的原因提供了非常重要的线索。     

贵州栽培稻的遗传结构及其遗传多样性

贵州省是中国稻种资源遗传多样性最高的地区之一, 类型复杂多样, 蕴含丰富的遗传变异, 因 此, 研究贵州稻种资源的遗传结构和遗传多样性对中国栽培稻起源、演化和分类有重要意义. 本研究通过32个表型性状和36个微卫星位点对贵州省537份栽培稻进行分析, 结果表明, 利用分子标记所做基于模型和基于遗传距离的遗传结构表现一致, 将贵州省栽培稻划分为籼稻、粳稻和中间型3大类群. 遗传结构分析显示, 所划分的籼、粳类群中的材料与前人通过表型判别的籼粳存在一定差异, 在粳稻类群中混有的表型性状判定为籼稻的材料数明显多于在籼稻类群中表型性状判定为粳稻的材料数. 在籼、粳亚种内的遗传结构并不像前人所提出的均分为不同气候生态群和土壤水分生态型, 而是籼稻类群内以中偏早、中偏晚类群的气候生态型为主; 粳稻类群内以水、陆稻类群的土壤水分生态型为主. 贵州省栽培稻在形态和微卫星标记水平均检测出丰富的遗传变异, 黔西南自治州的遗传多样性最高, 且资源数量最多、类型复杂, 是贵州省栽培稻的遗传多样性中心.     

中药灵芝使用的起源考古学

通过实地考察,从浙江3个新石器时期遗址中共发现了5份疑似史前灵芝样本(G1~G5),且均出土于文化层灰坑.经~(14)C放射性同位素质谱分析,证实田螺山遗址出土的G1样本距今约6817±44年,余杭南湖遗址出土的G2样本距今约5379±59年,千金塔地遗址出土的G5样本距今约4508±50年,分别属于河姆渡早期和良渚文化时期.经环境扫描电子显微镜和光学显微镜观测,根据担孢子表观形态鉴定G1~G5样本为担子菌纲灵芝属真菌.河姆渡是中华文明的发祥地之一,史前灵芝与双鸟木雕头饰、玉器等巫用文物一起出土,推测当时巫已经在使用灵芝.史前灵芝样本的发现将人类使用灵芝的时间从汉朝推进到距今6800年,伴随着早期农业的形成,人们对具有灵芝外观的真菌进行了持续的探索和利用.     

河南贾湖稻作文化的发现与研究

农业起源这一重要理论问题始终是国际学术界长盛不衰的话题.关于主要栽培作物的起源,国际上对西亚小麦起源、美洲玉米起源的研究,均有权威性结论,但对于稻米的起源问题,迄今尚未取得一致意见.1970年代以前,苏联学者瓦维洛夫(Н.И.Вавилов)提出作物起源一元论,认为作物起源中心必然是生物多样性的中心.在其影响下,国际学术界一直认为南亚是稻米起源的中心,中国稻米则是从印度传来.中国学者丁颖、周拾禄曾在1940年代根据自己的研究提出,中国栽培稻起源于中国,但在当时被学术界冷落.1970年代初,在距今近7000年的浙江河姆渡遗址发现了丰富的稻作遗存并开展了研究;而美国学者哈兰(J.R.Harlan)又提出作物分散起源论,认为作物起源的中心不一定是生物多样性的中心.这些成果打破了陈腐的一元论,把人们关注的焦点逐渐转移到中国.     

利用古代DNA信息研究黄河流域家猪的起源驯化

猪的起源驯化一直是人们关注的科学问题.古DNA技术可为家猪起源驯化研究提供更为直接的科学证据.已有研究表明,中国家猪在黄河中下游流域曾发生过独立的驯化过程,但黄河上游的古代猪样品研究尚属空白.本研究选取黄河流域的3个遗址出土的14个古代猪样本为实验材料,通过DNA提取、PCR扩增和DNA测序,结合现代不同品种家猪、野猪及黄河中下游猪古DNA序列信息,系统分析了我国家猪的起源驯化关系.实验共获得5个古代猪样本mtDNAD-loop 179bp的DNA序列,包括2个湖北青龙泉遗址样本和3个青海喇家遗址样本.序列比对分析发现,湖北青龙泉遗址与青海喇家遗址的样本分别共享1种单倍型.结合现代不同品种猪、野猪及黄河中下游猪古DNA序列信息,发现湖北青龙泉遗址样本与山西贾湖遗址的部分古代样本具有相同的单倍型,青海喇家遗址的样本与山西高红遗址和陶寺遗址的另外部分样本具有相同的单倍型,并且这2个单倍型对应于中国现代猪种的2个主单倍型,说明黄河上游与中下游的猪具有相同的驯化中心.本研究填补了黄河流域上游古代猪DNA研究的空白,为中国家猪的起源驯化研究提供了新的科学佐证.     

中国籼稻亚种内的群体结构及地理生态分化

籼稻是亚洲和世界其他一些地区广为种植的主要栽培稻亚种,同时也是我国杂交水稻恢复系的主要来源.研究籼稻亚种内的遗传结构和遗传多样性对中国栽培稻亚种内的分类和演化以及水稻杂种优势利用具有重要的理论和实践意义.本研究通过36个SSR标记对1582份籼稻地方品种的群体结构和地理生态分化进行了分析.结果表明,利用分子标记所做基于模型和基于遗传距离的群体结构表现一致,即早籼稻生态型可划分为4个地理生态群,中间型生态型可划分为3个地理生态群,晚籼稻生态型可划分为2个地理生态群.当地的生态环境和空间隔离是形成地理分化的主要原因.地理生态群既体现了品种间的遗传差异又是对不同生态环境适应的反映,可用于籼稻亚种内杂种优势群划分的依据.根据SSR标记在各个生态型及地理生态群的基因型分布,筛选了可用于鉴别各生态型和地理生态群的SSR特征等位变异并建立了相应的SSR分子判别式.通过SSR分子判别式选择籼稻的中间类型开展籼粳杂种优势研究以及选择不同地理生态类型开展籼稻亚种内杂种优势研究,有助于突破籼粳杂种优势利用的障碍和加强籼稻亚种内杂种优势利用.     

水稻籼粳杂种不育与广亲和

水稻是世界主要粮食作物,水稻杂种优势的利用为提高作物产量做出了巨大贡献.亚洲栽培稻分为籼稻和粳稻两个亚种,亚种间的杂种优势更强,培育籼粳杂交水稻可以进一步提高水稻产量潜力.但是亚种间普遍存在生殖隔离,导致籼粳杂种育性较低,限制了对其杂种优势的利用.广亲和品种与籼稻和粳稻的杂交后代正常可育,为利用亚种间杂种优势提供重要种质资源.本文回顾了籼粳杂交育种的历史,总结了水稻杂种不育的遗传基础和分子调控机理的研究进展,介绍了广亲和基因形成机制的最新理解,在此基础上概述了近年来对广亲和基因发掘和利用的成果,并展望了未来创建广亲和水稻种质资源的途径.     

汉阳陵外藏坑农作物遗存分析及西汉早期农业

利用植硅体分析与炭化植物种子形态分析, 对汉阳陵外藏坑DK15出土的距今2000多年前的农作物遗存进行了分析鉴定. 分析结果表明, 此外藏坑粮仓中的农作物包含了粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)、稻(Oryza saliva)以及藜属(初步鉴定为杖藜Chenopodium giganteum)的大量种子. 这些农作物反映了当时西汉早中期陕西关中地区主要的农作物(谷物与蔬菜). 以前从考古遗址中获得的藜属种子都是零星的, 归为伴人杂草. 此次汉阳陵出土的大量藜属种子, 是考古中的首次发现, 也第一次用实物资料证明了藜属作为经济作物的悠久历史. 由于西汉从汉武帝时才开始在关中大力推广小麦种植, 所以外藏坑中缺少小麦遗存有可能至少反映了汉景帝离世(141 cal a BC)前, 小麦在关中地区民众日常生活与农业经济中的从属地位.     

7000年前中国驯化鹅

<正>2022年3月发布的一项国际研究结果表明,早在7000年前,鹅就已经在今天的中国境内被驯化,而且鹅的驯化时间可能早于鸡。重要发现包括日本学者和浙江省考古研究所的孙国平、蒋乐平等家专组成的考古团队在浙江余姚的田螺山遗址（一个年代在7000～5500年前的石器时代遗址）进行了相关考古工作,发掘结果表明,当时这里的居民大多为狩猎者或采集者,但他们也种植水稻。     

微痕观察初步确认灵井许昌人遗址旧石器时代骨制工具

2007~2008年河南灵井许昌人遗址发现距今10~8万年前的古人类头骨化石, 与头骨化石同层出土有大量哺乳动物骨骼化石. 部分动物骨骼中可能存在经人工改造的骨制品. 通过对遗址出土的部分骨骼化石进行微痕观察并与实验标本对比分析, 能辨认出灵井骨制品上确有锥钻、穿刺、刮削等使用痕迹以及疑似捆绑的微痕. 研究确认中国北方晚更新世早期的旧石器时代遗址中, 存在着有意识加工制作和使用过的骨制工具. 这一发现也证实了骨制工具的使用与石器一样, 是古人类技术发展和行为文化的一个重要方面.     

中国水稻选育品种遗传多样性及其近50年变化趋势

利用36个微卫星标记和42个表型性状对453份选育品种进行分析, 研究中国水稻选育品种的遗传多样性地理分布及其近50年的变化趋势. 结果表明, 微卫星标记和表型性状分析的遗传多样性具有较高的相似性; 籼稻品种的遗传多样性大于粳稻品种的遗传多样性; 从20世纪50年代到80年代, 选育品种的遗传多样性一直下降, 80年代降低到最低水平, 90年代又有显著提高; 在地理上华中稻区的选育品种遗传多样性最大, 东北稻区和西北稻区遗传多样性最小. 位于长江中下游的江苏、江西和西南地区的四川等地是中国水稻选育品种遗传多样性最大的地区. 东北地区作为重要的粳稻生产基地, 遗传基础非常狭窄, 应该发掘新的种质资源拓宽品种的遗传多样性.     

全新世中期海平面波动对稻作生产的影响

浙江省余姚市田螺山遗址农耕遗迹剖面硅藻、植物硅酸体和种子分析显示中国东部全新世最高海平面出现在距今7000年以前.全新世中期海退以后东部沿海地区形成大面积的湿地平原,诞生以稻作生产为特征的河姆渡等新石器时代文化.全新世中期海平面仍然有过多次波动,其中在6.4～6.3和4.6～2.1kaBP的两次海水入侵是全新世海退期以后的较大2次海面波动,另外在6.3～4.6kaBP湿地草原植被时段,也曾经发生过若干次规模很小、时间短暂的海水向陆地推进的过程.尽管海退期海平面上升的影响范围和强度可能不及高海平面时期,但同样对先民的生活和生产活动产生了深刻的影响.田螺山遗址农耕遗迹剖面研究结果显示,全新世中期以后强度较大的海平面波动时,海水向陆地推进,淹没大片农田;强度较弱的海平面波动时,海水倒灌,土壤盐分升高,水稻产量下降.海平面上升对稻作生产的影响引起了先民食物结构中稻米比重下降,采集和狩猎比重增加.全新世中期以前的高海平面环境意味着东部沿海平原地区稻作源头可能在山区、丘陵的一些小盆地.     

河南贾湖新石器时代遗址水稻硅酸体的发现及意义

本文分析了取自贾湖遗址新石器时代早期文化层的9块样品,皆发现了大量水稻硅酸体.通过其形态特征研究,可判断出以栽培稻粳亚种为主.     

中国古代漆器源流

新石器时期的漆器 浙江余姚河姆渡文化的第三文化层出土了一只木碗,造型美观,内外都有朱红色涂料,色泽鲜艳.江苏吴江梅堰新石器时代遗址中发现棕色彩绘陶器,经初步试验,棕色物质为漆.在辽宁敖汉旗大甸子古墓中出土的觚形薄胎朱漆器,距今约3400～3600年.     

探寻"中国文明的前夜"

距今5000—4000年,随着生产力的发展,以及黄河流域和长江流域部落之间的战争日趋激烈,出现了城市的萌芽——城址.目前发现的主要城址有良渚遗址(距今4600—4300年)、陶寺遗址(距今4500—3900年)及石峁遗址(距今4300—3800年).     

寻访青铜文明

青铜是人类历史上一项伟大发明,它是红铜和锡、铅的合金,也是金属 台铸史上最早的合金.中国使用铜的历史年代久远.大约在六七千年以前我们的祖先就发现并开始使用铜.1975年,甘肃东乡林家马家窑文化遗址(约公元前3 000年)出土的一件青铜刀是目前在中国发现的最早的青铜器,也是中国进入青铜时代的证明.     

即墨北阡遗址人骨稳定同位素分析:沿海先民的食物结构

青岛市即墨北阡遗址距离现代海岸线仅数千米,2007,2009和2011年先后3次发掘该遗址,出土大量大汶口文化早期阶段的人骨资料,对其进行稳定C和N同位素分析可望复原先民的食物结构,揭示陆生和海洋资源对先民生活方式的影响.依据人骨中骨胶原δ13C和δ15N稳定同位素数值,通过三元混合模型推测先民的食物来源包括约44.1%的海生类(可能是海中的贝类和鱼类),34.1%的C4植物(可能是粟),21.8%的陆生动物,表明北阡先民主要采用渔业和农耕为主、狩猎或养殖为辅的生活方式.通过与同时期其他遗址先民的稳定同位素数值比较,在距今5000~6000年,长江流域、黄河流域、北方沿海和内陆地区先民的生活方式明显不同:长江流域主要为稻作农业和渔猎,黄河流域更多体现粟作农业和家畜养殖,而沿海地区根据地理特征更多依赖农耕和海洋渔业.     

中国商南发现4000多年前的“小巨人”

2006年3~6月, 考古人员在对陕西省商南县过风楼遗址(33°26′01″N, 110°47′39″E)发掘时发现了一处属于龙山时代晚期(距今约4400~4000年)的房址、窖穴等遗迹, 同时出土了大量的各类生产工具和日用陶器等遗物. 在一个龙山时代晚期窖穴中所出土的完整人骨遗骸显得粗壮, 据现场测量, 该人骨的身高(自足底至颅顶)为193 cm, 可排除因埋藏而导致骨骼变形等因素. “小巨人”被安葬在龙山时代聚落附近一个不规则形的窖穴中, 出土时头向东北俯身而葬, 既无葬具也无任何随葬物品(图1). 在“小巨人”遗骸附近发掘出龙山时期的三足鼎、双耳罐、和鬶等日用陶器, 根据发掘出的器物说明“小巨人”应当属于距今4000多年以前的龙山文化时期. 同时, 把“小巨人”部分骨骼样本[1]在西安加速器质谱中心进行了14C测年[2], 实验室编号为XA4248, 测年结果为4340~4200 a BP(经树轮校正), 属龙山时代晚期遗存......