荞麦隶属于蓼科荞麦属（Fagopyrum），该属包括21个种（含两个栽培种：甜荞F. esculentum和苦荞F. tataricum）。荞麦是一种重要的药食同源作物，不仅含有丰富的蛋白质、多糖、纤维素、多种氨基酸和微量元素等营养成分，还含有黄酮类化合物等功能成分，在降血糖、抑菌抗炎症、治疗心血管疾病、增强机体免疫力等方面具有明显作用。几个世纪以来，荞麦一直是中国西南部、尼泊尔和不丹等许多高海拔地区的主食。
图1 栽培荞麦(左：甜荞，右：苦荞)
图2 国内荞麦的考古学和孢粉学记录
为了解决这一问题，国家植物标本资源库王宇飞研究组与山西农业大学、地理与资源研究所、英国爱丁堡植物园合作，首先对栽培型和野生型荞麦花粉形态进行了详细研究，在形态特征无法区分两种类型花粉的情形下，进一步调查了现代荞麦田、非荞麦田和野生荞麦地表土孢粉组合特征，研究提出荞麦花粉相对丰度大于1%可以指示荞麦栽培活动，为追溯西南地区荞麦栽培起源提供了可靠指标。随后，研究人员对云南丽江文海剖面进行了测年，在精确的年代框架下，对剖面开展了高分辨率的孢粉分析，建立了12800年以来该地区连续的古生态记录，通过关联地层中荞麦花粉丰度变化与西南地区农业活动历史，揭示了西南地区约4000年前或许已经出现栽培型荞麦。该研究不仅填补了西南地区荞麦花粉记录的空白，而且改写了该地区荞麦栽培历史，为该地区荞麦栽培的早期起源提供了有力实证。
图3 化石和现代荞麦花粉形态比较
(1-9. 化石花粉，10,11. 栽培型荞麦，12-20. 野生型荞麦)
图4 现代荞麦田(a. 法国和波兰(Miras, 2009; Pidek, 2009; de Klerk et al., 2015)，b.中国山西(本研究)、非荞麦田(c.中国山西，本研究)和野生荞麦地(d.中国云南，本研究)表土孢粉组合中荞麦花粉丰度比较
图5 研究区域(a, b)、地层剖面(c)和年代框架(d)
图6 地层剖面中荞麦花粉丰度(a)、环境背景(b–f)与西南地区农业活动历史(g)
该研究成果是中英双方近年来在西南地区植物多样性演化、植被演替与气候变化及人类利用植物等方面取得的系列成果之一，以“New insights into the origin of buckwheat cultivation in southwestern China from pollen data”为题于2022年12月7日在线发表于国际学术期刊New Phytologist上。详见文末“阅读原文”。王宇飞研究组姚轶锋副研究员、山西农业大学宋晓彦教授、植物所谢淦博士、已毕业博士研究生唐业娜为论文共同第一作者，姚轶锋、王宇飞研究员和爱丁堡植物园Stephen Blackmore教授为共同通讯作者，植物所李承森研究员、地理与资源研究所秦锋博士和爱丁堡植物园Alexandra H. Wortley博士参与了该项合作研究。本研究得到国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划项目以及中国科学院战略性先导科技专项（B类）的共同资助。