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生命密码2：人人都关心的基因科普 [:1700232006]
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生命密码2：人人都关心的基因科普 且祈麦熟得饱饭
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自古以来，水稻和麦子就是我国两大最重要的主粮，《周礼》中就有“其谷宜稻麦”之句，“五谷”（稻、黍、稷、麦、菽）中也有它们。但五谷并非全是中国原产，麦子就是“外来客”。
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无论大麦、小麦还是其他麦类，都经历了本土化历程。特别是小麦，近来有学者认为，秦国统一六国的关键就是熟悉小麦，得粮仓者得天下。
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小麦：杂交出来的基因组巨无霸
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在麦子家族中，最受欢迎、种植最多的是小麦，它和玉米、水稻并称世界三大主粮。明朝慎懋官在《花木考》中提到：“小麦种来自西国寒温之地。”小麦原产于西亚地区的新月沃地（Fertile Crescent），那是地中海和波斯湾之间的一大片肥沃土地，因为这片土地的形状呈新月形状，所以被称为“新月沃地”。
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在距今1.45万年前，由于新月沃地降水量增加，野生谷物生长繁盛，当时的人类开始采集野生谷物食用，并用石头制作成镰刀和杵臼用于收割和加工。到了约1.28万年前，由于新月沃地气候变化，野生动植物资源减少，当地人类出现了食物危机，于是开始尝试种植野生谷物，生产更多粮食，这便是最早的农业起源。
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新月沃地最早被人工种植的野生小麦是一粒小麦（Triticummonococcum）和乌拉尔图小麦（Triticum urartu），它们每个小穗只结一颗麦粒。在距今5 300年前的著名木乃伊冰人奥茨（Ötzi the Iceman）的胃中，就发现了由一粒小麦制成的未发酵面包。后来，乌拉尔图小麦和拟山羊草（Aegilops speltoides）进行了杂交，其杂交后代在低温环境下有丝分裂受抑制，产生了四倍体的二粒小麦（Triticum turgidum），这种小麦每个小穗结两颗麦粒。假设乌拉尔图小麦的基因型为AA，拟山羊草的基因型为BB，那二粒小麦的基因型就是AABB。
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到了大约8 000年前，里海沿岸栽培的二粒小麦与粗山羊草（Aegilops tauschii）发生了类似的杂交，产生了六倍体的普通小麦（Triticum aestivum）。这种小麦不但更能耐受低温恶劣的环境，产量也更高，每个小穗能结3~5颗麦粒，这便是我们现代最常种植、食用的小麦品种。假设粗山羊草的基因型是DD，那普通小麦的基因型便是AABBDD。既然是六倍体，那普通小麦的基因组当然不会小，它的基因组大小为16 Gb，比人类基因组的5倍还大。
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普通小麦在西亚诞生后，在大约5 000年前沿史前“青铜之路”传入中国。商朝甲骨文中把小麦写成“來”，这个字上半部分像成熟的麦穗，下半部分像麦根。《诗经》中也有“我行其野，芃芃其麦”的诗句。
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因为小麦种子淀粉含量高，口感较好，日常食用的面粉一般是由小麦磨成。不同品种小麦的蛋白质含量不同，根据面粉中蛋白质含量的高低，可以把面粉分为高筋面粉、中筋面粉和低筋面粉，蛋白质含量越高，面食口感越硬。一般来说，高纬度地区的小麦蛋白质含量比较高，欧洲地区用来制作意大利通心粉和硬面包的小麦品种，蛋白质含量都超过了10%。但如果把这类小麦引种到低纬度地区，产量往往比不上本地小麦，因为非原产地的物种容易“水土不服”，很难获得更强的育种优势。
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野生二粒小麦
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普通小麦（摄影：尹烨）
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6 000年前的古埃及人便已学会用小麦粉制作发酵面包，而中国在春秋战国时期便发明了饺子，后来又发明了包子、面条、烧饼等各种面食。有了馒头、烧饼等可以长期携带的干粮，长途出行、征战变得更为方便。正如杵臼的发明是为了加工稻米，人类发明磨盘是为了加工小麦，人类的食性决定了工具的发明。
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时至今日，这些传统面食在北方不少地区仍是无可替代的节庆食品。在大雪纷飞的除夕夜，许多人家的年夜饭都是全家合力包出来的饺子，而过生日时，往往也少不了一碗热腾腾的长寿面。即使是在较少食用面食的南方地区，也有生煎包子、叉烧包等面点。由于人类对小麦的喜爱，小麦图案被广泛用于装饰，中国的国徽上也有麦、稻穗的图案。
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大麦：令人陶醉的饮料
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跟小麦一样，大麦也起源于西亚。大麦种类繁多，根据麦穗横截面上的麦粒数目，可把大麦分为二棱大麦、四棱大麦、六棱大麦等；而根据麦粒是否与颖壳粘连，又可以把大麦分为皮大麦和裸大麦。裸大麦是皮大麦7号染色体上的nud基因突变产生的，内外颖壳分离，麦粒裸露。
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大麦
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在1万多年前的新月沃地，大麦是大受欢迎的主食，但自从更高产、口感更好的普通小麦诞生后，大麦便“失宠”了。虽然大麦比小麦更耐寒，能在寒冷地区生长，为当地人提供食粮，但总体来说，人们还是更偏爱高产而美味的小麦。
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幸好，大麦有个得天独厚的优势：发芽时产生的淀粉酶是谷物中最多的。这些淀粉酶能把麦粒中的淀粉迅速分解成单糖和双糖；随后，这些糖类在酵母的作用下发酵为酒精。可见，大麦是绝佳的酿酒材料，早在公元前6 000年，苏美尔人便开始用大麦芽制作啤酒。在欧美国家，无论价格不菲的威士忌还是大众饮用的啤酒，都由大麦酿成。大麦的种植量在谷物中排世界第四，仅次于玉米、水稻和小麦，主要用于满足酿酒业的需要。
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中国虽然不常用大麦酿酒，但大麦的麦芽也是极受欢迎的。大麦芽便是中药里的麦芽，有行气消食、健脾开胃的作用。中国传统的饴糖，又称麦芽糖，也是由大麦芽制成的，因为大麦在发芽时产生的大量淀粉酶能把淀粉分解为单糖和双糖。旧时街边的糖人摊，把麦芽糖熬成糖稀，便可用于制作形态各异、栩栩如生的糖人，小朋友们对此向来爱不释手。
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