Мутация покоя ячменя указывает на роль пива в мотивации древних земледельцев

Исследователи из Университета Окаямы определили генную мутацию и кодируемый ею фермент, которые определяют, будет ли период покоя у ячменя длинным (лучше для продовольственных культур) или коротким (лучше для пивоварения).

Как отмечают авторы работы, «длительный покой дикого ячменя означает, что изначально зерно не будет прорастать в ответ на временную доступность влаги и, следовательно, переживет жаркое сухое лето». В результате семена с длительным состоянием «покоя» после созревания, как у дикого типа ячменя, предпочтительнее для продовольственных культур. Напротив, короткий период покоя более эффективен и предпочтителен для пивоварения.

Кадзухиро Сато и его коллеги (коллаборация Университета Окаямы, Института агробиологических наук в Японии и Университета Аделаиды в Австралии) сравнили последовательности ДНК сорта Харуна Нидзё (с коротким периодом покоя) с диким ячменем H602 (с длительным периодом покоя). Изучив более 5000 растений, они идентифицировали участок ДНК ячменя, который варьируется в зависимости от проявления длительного или короткого покоя — AK372829.

Ген AK372829 кодирует фермент аланин-аминотрансферазу (AlaAT), который играет ключевую роль в путях метаболизма азота и углерода, синтезе белков и вовлечен в реакции на стресс, вызванный недостатком кислорода и азота. Дальнейшие эксперименты исследовали вариации в нуклеотидах — однонуклеотидные полиморфизмы (SNPs), — а также структуру и разнообразие белка, связанного с коротким покоем.

У Харуна Нидзё присутствует доминантный аллель короткого покоя Qsd1, тогда как у H602 — рецессивный аллель длительного покоя qsd1. Результаты указывают, что Харуна Нидзё имеет предков от ячменя с длительным покоем, используемого в пищу, что предполагает «специфический отбор на снижение покоя для процесса солодоращения». Как заключают исследователи, отбор и использование растений, экспрессирующих мутацию Qsd1 для короткого покоя, «вносит дальнейший вклад в дебаты о том, в какой степени развитие древних аграрных обществ было движимо человеческим аппетитом к муке и хлебу или к пиву и алкоголю».