大約20萬(wàn)年前，一粒始發(fā)于中美洲西海岸的棉花種子一路向西漂流，在中國(guó)的海南島登陸后生根發(fā)芽、繁衍生息。

　　直到2000~3000年前，海南島的先民發(fā)現(xiàn)它的后代，開始了四倍體棉花的馴化栽培。

　　浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)在Journal of Advanced Research(《先進(jìn)研究期刊》)發(fā)表研究論文，文中還原了異源四倍體棉花這段數(shù)十萬(wàn)年的演化史。

　　研究團(tuán)隊(duì)從基因組水平解析陸地棉海南本土棉花—半野生棉種蓬蓬棉(G. purpurascens)的進(jìn)化地位，發(fā)現(xiàn)中國(guó)是四倍體棉花最早馴化栽培的國(guó)家之一。

　　2019年，在海南崖城野外采集到一株棉花，計(jì)劃用作親本雜交育種實(shí)驗(yàn)。當(dāng)其他棉花含芳吐蕊，這株卻遲遲沒有動(dòng)靜。

　　“為什么不開花呢?”面對(duì)這棵身形略為魁梧的棉花，這‘暴露’了它是真正野生的棉花。許多野生的棉花帶有光周期敏感的基因，花期受光照時(shí)間的牽制，一到北方就不開花。

　　這個(gè)性狀會(huì)影響到棉花的產(chǎn)量與品質(zhì)，因此當(dāng)前全球大規(guī)模栽培的棉花，都是已經(jīng)剔除了這個(gè)遺傳特征的人工選育品種，更適合工業(yè)化大規(guī)模種植與采摘。

　　野生品種是取之不盡的寶藏,它們一方面能幫助人類進(jìn)一步了解作物在地球上的繁衍與馴化歷史;另一方面，隨著育種技術(shù)的不斷發(fā)展，野生作物保留下來的各種遺傳信息將會(huì)被進(jìn)一步發(fā)掘。

　　為此，棉花研究團(tuán)隊(duì)將這株棉花的樣本命名為HPF17，對(duì)其進(jìn)行了全基因組測(cè)序。

　　基于現(xiàn)有的陸地棉全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)和11個(gè)陸地棉骨干親本基因組，研究發(fā)現(xiàn)，以HPF17為代表的海南本土野生棉花(Hainan Island cotton, HIC)屬于陸地棉中較原始的蓬蓬棉野生種系。

　　異源四倍體陸地棉原產(chǎn)于中美洲。其多年生野生種在美國(guó)南部經(jīng)過人工選擇，馴化成栽培的陸地棉或美棉，18世紀(jì)中期以后引種傳播到世界各地廣泛栽培。我國(guó)早期栽培的棉種是南亞地區(qū)起源的二倍體棉種亞洲棉，1949年以后大規(guī)模栽培的四倍體棉花品種也是美棉全球性傳播帶來的。

　　但令人困惑的是，數(shù)千年前，我國(guó)海南的黎族先民就已經(jīng)掌握了利用棉纖維紡織的技術(shù)，所使用的是一種獨(dú)特的本土棉花，這些本土蓬蓬棉是何時(shí)來到中國(guó)的，以及它在陸地棉中演化過程中的進(jìn)化地位，一直未得到科學(xué)研究的確認(rèn)。

　　通過全基因組測(cè)序，確認(rèn)了HIC的古老“身份”，它是20萬(wàn)年前原產(chǎn)于中美洲的異源四倍體陸地棉的“直系”后代。研究表明，早在20萬(wàn)年前，它就和原產(chǎn)于中美洲的異源四倍體陸地棉分家了。

　　它是如何到達(dá)中國(guó)海南的?

　　隨著太平洋洋流，它從中美洲西海岸逐漸西進(jìn)到達(dá)中國(guó)南海諸島(海南島)。

　　兩個(gè)證據(jù):一是洋流分布，海南本土棉花的種子小而堅(jiān)硬，帶絨毛的棉籽能夠在水中浮半年以上，目前，人們所知的代表性的野生蓬蓬棉在太平洋島嶼上的分布，與太平洋洋流吻合度高;二是它極強(qiáng)的耐鹽特性，能在鹽水里存活半年以上。

　　海南島登陸后，蓬蓬棉是“野生”狀態(tài)，還是與人類的生產(chǎn)生活有交集?

　　揭開這一謎團(tuán)的是手工軋花機(jī),一種給棉花脫籽的機(jī)器。徒手將纖維從種子上剝離非常費(fèi)力，這是發(fā)展先民棉紡技術(shù)遇到的第一個(gè)難題。

　　在研究了不同棉籽的纖維程度后，進(jìn)一步確認(rèn)，只有蓬蓬棉的棉纖維才需要用到軋棉機(jī)。木棉的纖維非常短，無(wú)法取得用于紡織的纖維;而海島棉和木棉，能夠輕易脫籽。從某種角度說，正是蓬蓬棉的棉籽特征才催生了軋棉機(jī)的誕生。

　　在2000~3000年前左右，蓬蓬棉已經(jīng)在海南島被初步馴化和小規(guī)模栽培，并用于紡織“崖州布”。這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，早在哥倫布時(shí)期前，美棉馴化栽培前。三亞(崖州)可能是陸地棉最早馴化和栽培的地點(diǎn)之一，即中國(guó)是四倍體棉花最早馴化栽培的國(guó)家之一。