Как пшеничное тесто дало начало цивилизации — новые открытия генетиков
«Наши выводы раскрывают новые аспекты важнейшего события в нашей цивилизации, которое создало новый тип сельского хозяйства и позволило людям осесть и сформировать общества», — сказал профессор Бранде Вульф, исследователь пшеницы из Университета науки и технологий им. Короля Абдаллы (Саудовская Аравия), один из ведущих авторов исследования, опубликованного в журнале Nature.
Секрет успеха пшеничного хлеба, по мнению исследователей, заключается в генетическом разнообразии дикого растения Aegilops tauschii, сообщает Центр Джона Иннеса (Великобритания).
Мягкая пшеница, из которой чаще всего делают хлеб, представляет собой гибрид между тремя дикими растениями с геномами, промаркированными A, B и D. Эгилопс Тауша (Aegilops tauschii), не особо приметный сорняк, обеспечил пшеницу геномом D в результате гибридизации с начавшей культивироваться в Плодородном полумесяце примерно 8-11 тысяч лет назад твердой пшеницей. Случайная гибридизация на берегах южного Каспия вызвала сельскохозяйственную революцию. Культивация получившейся мягкой пшеницы быстро распространилась по различным климатическим зонам. Новый злак с высоким содержанием глютена давал более воздушное и эластичное тесто для выпечки хлеба.
Быстрое распространение пшеницы озадачивало исследователей, поскольку не существует дикой мягкой пшеницы. Для решения этой загадки международная команда собрала 493 уникальных образцов Aegilops tauschii, произрастающих от северо-западной Турции до восточного Китая. Ученые отобрали 46 образцов, отражающих генетическое разнообразие вида, для создания пангенома — высококачественной генетической карты Aegilops tauschii. Используя эту карту, просканировали 80 000 местных сортов мягкой пшеницы, собранных по всему миру.
Данные показали, что около 75% генома D мягкой пшеницы происходит от линий (L2) Aegilops tauschii, происходящих из южного Каспийского моря. Остальные 25% генетического состава получены от линий по всему ареалу.
«Эти 25% притока генетического материала от других линий эгилопса Тауши сыграли ключевую роль в успехе хлебной пшеницы. Без генетической жизнеспособности, которую приносит это разнообразие, люди, скорее всего, не ели бы хлеб в таких количествах сегодня. В противном случае, мягкая пшеница была бы региональной культурой, важной для Ближнего Востока, но вряд ли она бы стала глобально доминирующей», — сказал профессор Саймон Краттингер, ведущий автор исследования.
Например, линия Aegilops tauschii (L3) из Грузии в 500 километрах от Плодородного полумесяца обеспечила мягкую пшеницу лучшим геном для качества теста. Исследование поможет проще находить гены устойчивости к разному, в том числе меняющемуся, климату для выведения сортов пшеницы и сегодня.