Расшифрована ДНК салата: 6000 лет от сорняка до любимого овоща

Современные салаты — айсберг, латук, романо и другие — произошли от диких растений, одомашненных 6000 лет назад на Кавказе для получения масла из семян. Древние греки и римляне продолжили селекцию, превратив их в листовой овощ. Подробную историю салата удалось восстановить благодаря анализу ДНК 445 образцов, проведённому Wageningen University & Research и китайской компанией BGI. Исследование опубликовано в авторитетном журнале Nature Genetics и открывает путь к более быстрому и эффективному выведению устойчивых сельскохозяйственных культур.

Медленная миграция по Европе

Центр генетических ресурсов Нидерландов (CGN), являющийся частью WUR, управляет коллекцией из 2500 образцов салата — крупнейшей и наиболее полной в мире. В сотрудничестве с BGI для всех образцов определяется последовательность ДНК с анализом генетических вариантов.

Результаты показывают, что современные культурные сорта больше всего напоминают своего дикого предка Lactuca serriola с Кавказа. Первые одомашненные формы выращивались ради семян для получения масла. По ДНК можно проследить медленную миграцию салата по Европе через Римскую империю и переход от масличной культуры к листовой.

Айсберг против «древнего» кочанного салата

Исследование также определило точку в генетическом материале, где более современный салат айсберг отделился от «древнего» кочанного салата. Это произошло благодаря генам дикого вида Lactuca virosa, что давно предполагалось на основе генеалогических данных.

Анализ связи между вариациями ДНК и признаками культурных салатов показывает, что велся жесткий отбор по «признакам доместикации», желательным для производства и потребления (например, отсутствие шипов и колючек). Это привело к снижению генетического разнообразия в тех регионах ДНК, где расположены гены этих признаков. Определить местоположение нескольких генов в ДНК удалось с помощью полногеномного поиска ассоциаций (Genome Wide Association Studies, GWAS).

Ключ к богатству генетического материала для селекции

Исследование наглядно демонстрирует, какой объем информации можно получить из данных ДНК коллекции генбанка. Оно также подчеркивает важность сохранения биоразнообразия и генетических ресурсов для устойчивого снабжения продовольствием в условиях изменения климата и роста населения.

Определение последовательности ДНК материалов в коллекциях — это ключ к огромному хранилищу. Если исследования покажут, что определенные гены важны для устойчивости к засухе или болезни, можно будет быстро найти в данных ДНК генетические ресурсы с похожими генами и использовать их для ускоренной и эффективной селекции. Это настоящая революция.