冷泉港实验室(CSHL)开始解开一个千年之谜。我们的故事始于9,000年前。当时玉米首次在墨西哥低地被驯化。大约5,000年后，这种作物与来自墨西哥高地的墨西哥大刍草(teosintemexicana)杂交。

大刍草花粉驱动科学家可能发现了玉米的缺失环节

这导致了对寒冷的适应。从这里开始，玉米传遍了整个大陆，并发展成为如今我们饮食中的重要组成部分。但它是如何如此迅速地适应的?哪些生物机制让高地作物的特性得以扎根?今天，一个可能的答案浮出水面。

CSHL教授兼HHMI研究员RobMartienssen一直在研究RNA干扰，即小RNA沉默基因的过程，直到威斯康星大学研究员JerryKermicle提出了一个奇怪的观察结果。

他将半不育大刍草杂交种与传统玉米进行杂交，结果导致其后代表现异常。如果遗传正常，后代最终应该完全不育或可育。但无论Kermicle将杂交种与玉米杂交多少次，所有后代也都是半不育的。到底发生了什么?

为了弄清这个问题，Martienssen和研究生BenBerube对半不育后代的数百个花粉粒进行了基因组测序。他们发现每个花粉粒中都存在来自大刍草基因组的相同片段。该研究结果发表在《自然》杂志上。

“基因组中有两部分，一个位于5号染色体，另一个位于6号染色体，它们始终是遗传的。这告诉我们负责的基因一定位于这些区域，”Martienssen说。

在5号染色体上，他们发现一种名为Dicer-like2的基因会制造一组小RNA，这些RNA总是存在于半不育杂交种中，但传统玉米中则不会。根据这一发现，Martienssen实验室能够确定他们所谓的Teosinte花粉驱动(TPD)。

这种“自私”的遗传系统会消除缺乏基因驱动的竞争花粉粒。它导致玉米-大刍草杂交种通过雄性传递某些特性的频率高于雌性。这一发现可能对农业产生重大影响。但在马蒂恩森看来，这一发现的意义甚至比其潜在的杂草控制应用更大。

马蒂恩森说：“我对进化方面更感兴趣，它对驯化过程意味着什么，以及它的速度可能比我们想象的要快得多。”

如果说墨西哥大刍草是“玉米的尼安德特人”，那么马蒂森可能在TPD玉米中找到了“缺失的一环”。这一突破不仅可以解释玉米如何在美国各地繁衍生息，还可以解释为什么某些小RNA在植物和动物精子细胞(包括我们的精子细胞)中如此常见。