Расшифрован генетический ключ к одомашниванию ячменя
Международная группа исследователей, включая учёных из Университета Аделаиды, определила генетический ключ в ячмене, который привёл к началу земледелия в истории человечества.
Опубликованное в журнале Cell исследование обнаружило два гена в диком ячмене, которые позволили его одомашнить — превратить из дикой травы в четвёртую по значимости зерновую культуру в мире по площади посевов и объёму производства.
Генетический механизм одомашнивания
Исследователи под руководством профессора Такао Комацуда из Японии обнаружили два гена — Btr1 и Btr2 (гены «ломкого колоса»), которые контролируют прочность точки прикрепления зерна к колосу у дикого ячменя.
У дикого ячменя созревшее зерно легко отламывается, что способствует рассеиванию семян, но делает сбор урожая практически невозможным. Учёные выявили молекулярно-генетическое изменение (естественную мутацию), в результате которого точка прикрепления потеряла хрупкость, и зёрна оставались на колосе. Это было связано с изменением толщины клеточной стенки в точке прикрепления.
Двойное происхождение
Сравнение ДНК этих генов у различных образцов дикого и культурного ячменя показало, что одомашнивание произошло в результате двух независимых мутаций:
- В районе южного Леванта (современный Израиль) около 10 000 лет назад.
- Позже в районе северного Леванта (современная северо-западная Сирия и юго-восточная Турция).
Это объясняет чрезвычайно высокое генетическое разнообразие современного ячменя. Полученные геномные данные открывают потенциал для использования неизученных признаков дикого ячменя в селекционных программах.