Происхождение риса указывает на Китай, заключили исследователи генома

Исследование, проведённое группой генетиков, показало, что рис был одомашнен в Китае. Учёные проследили тысячи лет эволюционной истории с помощью крупномасштабного повторного секвенирования генов. Результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), указывают, что культурный рис мог впервые появиться около 9000 лет назад в долине реки Янцзы в Китае. Ранее считалось, что у одомашнивания риса могло быть два центра — Индия и Китай.

В исследовании участвовали учёные из Центра геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета, Вашингтонского университета в Сент-Луисе, Стэнфордского университета и Университета Пердью.

Азиатский рис Oryza sativa — одна из старейших сельскохозяйственных культур. Он очень разнообразен: в мире известно десятки тысяч сортов. Два основных подвида — japonica и indica — представляют большинство мировых сортов. Например, рис для суши относится к japonica, а длиннозёрный рис для ризотто — к indica.

Из-за разнообразия происхождение риса долго было предметом научных споров:

• Модель единого происхождения предполагает, что indica и japonica были одомашнены один раз от дикого риса O. rufipogon.
• Модель множественного происхождения предполагает, что эти два типа были одомашнены отдельно в разных частях Азии. Эта модель набирала популярность, так как биологи отмечали значительные генетические различия между подвидами, а некоторые исследования указывали на одомашнивание и в Индии, и в Китае.

В новом исследовании учёные заново оценили эволюционную историю (филогению) культурного риса, используя опубликованные ранее наборы данных. Применив современные компьютерные алгоритмы, они пришли к выводу, что оба подвида имеют общее происхождение, поскольку их генетическая связь друг с другом ближе, чем с любым видом дикого риса из Индии или Китая.

Кроме того, авторы повторно секвенировали 630 фрагментов генов у разнообразных диких и культурных сортов риса. Используя новые методы моделирования (ранее применявшиеся в изучении эволюции человека), они показали, что данные последовательностей генов больше соответствуют модели единого происхождения риса.

Используя «молекулярные часы» генов риса, исследователи определили возможные даты:

• Происхождение риса — около 8200 лет назад.
• Разделение japonica и indica — около 3900 лет назад.

Эти молекулярные даты согласуются с археологическими данными: свидетельства одомашнивания риса в долине Янцзы датируются 8000–9000 лет назад, а в регионе Ганга в Индии — около 4000 лет назад.

«Когда рис был завезён из Китая в Индию торговцами и мигрирующими фермерами, он, вероятно, активно скрещивался с местным диким рисом, — пояснил соавтор работы, биолог Майкл Пуругганан. — Таким образом, культурный рис, который мы могли считать индийским, на самом деле берёт начало в Китае».

«Эта работа — хороший пример новых открытий, которые можно сделать, комбинируя геномику, информатику и моделирование, — говорит соавтор Барбара А. Шааль. — Рис имеет сложную эволюционную историю с людьми и сопровождал их по мере расселения по Азии. Это исследование начинает раскрывать генетические последствия этих миграций».