作为我国北方旱作农业的重要粮食作物,粟[Setaria italica（L.）Beauv.]和黍（Panicum miliaceum L.）在我国的栽培历史源远流长。依据考古学研究,粟黍在距今10000年前的中国北方地区被驯化,之后开始向欧亚大陆西部传播。新疆地区是东西方文化交流与人类迁移的重要交通枢纽,它位于欧亚大陆腹地,连接欧亚大陆东西部,承接着彼此的物质及技术流通以及人群交流,也被认为是粟黍旱作农业向西扩张的通道。本研究选取了新疆地区的古粟黍遗存,成功提取了来自哈密五堡墓地（距今3000～2400年）的3个古代粟遗存（2个籽粒遗存和1个叶子遗存）的古DNA,以及来自小河墓地（距今约3650～3450年前）、苏贝希墓地（距今约2400～2300年前）、阿斯塔那墓地（距今约1300～1200年前）的3个古代黍遗存（均为籽粒遗存）的古DNA,并将其全基因组测序的结果与现代粟和黍群体的基因组数据进行比较和群体遗传分析。粟黍古DNA提取结果表明植物遗存中的古DNA保存状况与样本材料类型、保存时间和保存环境均密切相关。古代和现代粟样本的群体遗传分析表明,中国北方地区的粟具有较高的遗传多样性,说明其可能是粟的驯化地和遗传多样性中心,五堡墓地古粟样本与中国北方地区包括甘肃地区的现代粟样本遗传关系较近,说明粟可能在中国北方地区驯化后,向西经甘肃河西走廊传入新疆地区,进而传至欧亚大陆西部地区,河西走廊地区是粟通往新疆的关键节点;五堡墓地古粟遗存与新疆地区现代粟的群体遗传结构相似,说明新疆地区在近3000年间,粟的遗传结构可能没有发生明显变化。古代和现代黍样本的群体遗传分析表明,小河墓地古黍遗存样本属于欧亚大陆中西部类型,该类型可能是在内亚山地走廊传播过程中受到种植方式、气候地理环境和饮食习惯等影响,发生遗传分化而形成的,其在内亚山地走廊形成后传播进入新疆地区;苏贝希墓地古黍遗存样本属于欧亚大陆中西部类型和东部类型的混合类型,这种类型可能是伴随欧亚大陆东西部人群迁徙,在北方欧亚草原地区发生了东部和中西部类型栽培黍的杂交,然后向南传入新疆地区而形成的;阿斯塔那墓地古黍遗存样本属于欧亚大陆中西部类型和野生黍的混合类型,该类型黍与甘肃和新疆的个别样本遗传关系最近,推测这种类型的黍可能是伴随中国北方人群经甘肃河西走廊至新疆地区的迁徙,而被带入新疆地区的。通过粟、黍群体遗传结构的比较,我们发现欧亚大陆东部和中西部的黍具有明显遗传分化,而欧亚大陆的粟群体内部却没有发生明显的遗传分化。我们推测粟黍在距今10000年前在中国北方地区被驯化,向西传播至欧亚大陆西部地区,在西传过程中黍可能由于更强的抗性和更短的生育期等适宜在早期内亚山地走廊种植的特点,而较早地在内亚山地走廊上广泛传播,在这个传播过程中同时伴随着遗传分化的发生,而粟的适应性相对于黍较差,而未能在早期的内亚山地走廊上传播并发生遗传分化,这与考古学研究显示的内亚山地走廊上粟的传播晚于黍的传播是一致的。本研究为在粟黍的驯化与传播研究提供了关键的古基因组数据,丰富了新疆地区粟黍群体遗传研究的证据,同时对古代与现代粟、古代与现代黍群体展开遗传多样性和群体遗传结构的对比分析,进而对粟黍的传播路线、传播历史和传播机制等问题进行逐渐深入地探讨,并为未来的相关研究奠定了理论基础。