近日，中国科学院植物研究所葛颂研究组与密歇根州立大学桑涛教授合作，通过对水稻落粒基因sh4的群体遗传学分析，揭示了人工选择对该基因的影响，并探讨了水稻驯化的速率和可能机制。该成果发表在《New Phytologist》杂志上。

作物的不落粒性对于农业生产至关重要。水稻落粒基因sh4是首个被鉴定为控制作物落粒性状的数量性状主效基因，由桑涛教授团队于2006年在《Science》杂志上报道。为进一步探究该基因的进化历史，从而理解水稻驯化的过程和机制，葛颂课题组与桑涛教授合作，对sh4基因进行了分子群体遗传学研究。

研究团队选取了籼稻和粳稻的代表性品种，以及水稻野生祖先种Oryza nivara和Oryza rufipogon的群体样本，对控制落粒的两个位点sh4和qSH1的变异进行了分析。结果发现，不落粒的sh4等位基因在所有栽培稻中均被固定，且多态性极低。进一步的系统发育和群体遗传分析表明，sh4等位基因为单次起源，在水稻驯化过程中通过人工选择得以固定。相反，qSH1位点在籼稻和粳稻中均未受到明显选择。分析还显示，人类对sh4基因的选择强度很大，以至于该基因在约100年内就被固定在栽培稻群体中。因此，研究推测考古学所报道的不落粒表型的缓慢固定，可能是由于水稻培育早期对变异的选择较弱，而非针对sh4的选择。

该研究从基因进化的角度为揭示栽培稻的起源提供了重要资料。