Салат айсберг, салат из дубовых листьев, ромэн и все другие салаты, которые мы едим сегодня, происходят от дикорастущих растений, которые 6000 лет назад были изменены на Кавказе, чтобы из семян можно было получить растительное масло. После того, как древние греки и римляне разводили растения, чтобы использовать их в качестве листовых овощей, салат со временем также оказался на наших тарелках. Особая история салата была подробно описана благодаря анализу ДНК 445 видов салата, проведенному Wageningen University & Research и китайским BGI. Их исследование будет опубликовано сегодня в авторитетном периодическом издании Nature Genetics и откроет двери для более быстрого и эффективного выращивания более устойчивых продовольственных культур.
Попробуйте представить себе коллекцию из 2500 различных видов салата: примерно 1500 сортов, которые когда-либо выращивались фермерами где-то в мире, и примерно 1000 популяций дикого салата с обочин дорог и природных заповедников. Затем попробуйте представить, как ДНК собирается из всех этих видов салата и используется, чтобы определить, как появился салат на нашей тарелке. Первые дикорастущие растения были модифицированы для выращивания 6000 лет назад на Кавказе. Эти первые листья салата были пригодны только для сбора семян для извлечения масла, и древние греки и римляне вывели эти растения (в то время у них все еще были шипы на листьях) для использования в качестве листовых овощей. И история, рассказанная ДНК, продолжается, вплоть до американцев, которым требовались свойства диких сортов, чтобы превратить мягкий, гладкий масляный салат в твердый, сморщенный салат айсберг.
Различные виды салата по всему миру
Медленная миграция через Европу
Центр генетических ресурсов, Нидерланды (CGN), который является голландским генным банком и входит в состав Wageningen University & Research (WUR), управляет этой коллекцией из 2500 видов салата. Это самая большая, самая полная и хорошо документированная коллекция салата в мире.
В сотрудничестве с китайским BGI порядок ДНК определяется для всех 2500 типов, включая анализ генетических вариантов, а также различий и сходств между этими вариантами. Результаты первых 445 видов салата привели к публикации в Nature Genetics о происхождении и истории селекции этой культуры.
Похоже, что стало доступно огромное количество информации. Оказывается, современные сорта культурного салата больше всего напоминают своего дикого предшественника Lactuca serriola с Кавказа, и первые культурные листья салата, должно быть, выращивались для семян и использовались для получения масла. Также можно реконструировать медленную миграцию салата по Европе через Римскую империю, а также переход от посевов семян к урожаям листьев.
Салат айсберг по сравнению с «древним» салатом с маслянистой головкой
В ходе исследования также удалось определить точку, в которой более свежий салат айсберг отделился от «древнего» салата-латука в генетическом материале дикой Lactuca virosa - факт, о котором давно подозревали на основании генеалогических данных этих сортов салата.
Анализ взаимосвязи между информацией ДНК и признаками культивируемых салатов показывает, что строгий отбор проводился по признакам, которые были желательны для производства и потребления, «признакам одомашнивания», таким как отсутствие колючек и шипов, что привело к снижению разнообразия в области ДНК, где расположены гены этих признаков. Также представляется, что определение местоположения нескольких генов в ДНК возможно путем анализа взаимосвязи между вариациями ДНК и признаками с помощью так называемых исследований геномных ассоциаций (GWAS).
Ключ к богатству генетического материала для селекции
По словам Роба ван Треурена и Тео ван Хинтума, двух соавторов публикации Вагенингена, исследование прекрасно демонстрирует, сколько информации можно собрать из информации ДНК в коллекции генного банка. Это также показывает, насколько важны сохранение и защита биоразнообразия и генетических источников для устойчивого снабжения продовольствием во времена изменения климата и роста населения планеты.
«Определение порядка ДНК материала в наших и других коллекциях позволяет науке проследить признаки, скрытые до сих пор в тысячах разновидностей и диких популяциях салата-латука и других сельскохозяйственных культур. При этом мы получили ключ от огромного сундука с сокровищами. Например, представьте, что исследования показывают, что определенные гены важны для устойчивости к засухе или определенному заболеванию. Тогда вы сможете искать в данных ДНК генетические ресурсы, гены которых очень похожи, и, используя эти ресурсы, вы сможете разводить растения намного быстрее и эффективнее, чем это было возможно раньше. Это не что иное, как революция ».
Для получения дополнительной информации:
Университет Вагенингена и исследования
www.wur.nl