Культурная пшеница остается по сей день основным элементом продовольственной системы всего мира. Продукция, сделанная из нее, распространена по всей планете, а выращивают разные сорта пшеницы повсеместно. Международная группа ученых провела крупное генетическое исследование, чтобы выяснить, какие факторы в эволюции пшеницы сделали ее распространение таким активным. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Ученые выяснили, что ключом к успеху стала генетическая гибкость непримечательного дикого предка пшеницы — травы Aegilops tauschii, которую также называют козлятник Тауша. Это скромное растение передало важную часть генетического кода культурной пшенице при скрещивании с диким сортом, культивировавшимся в зоне плодородного полумесяца между 8 000 и 11 000 лет назад.
Это случайное скрещивание, произошедшее на южном берегу Каспийского моря, привело к беспрецедентной революции в сельском хозяйстве, экономике человечества и развитии людских сообществ. Новая пшеничная культура обладала уникальными свойствами, что позволило ее использовать для приготовления базовых питательных продуктов с минимальными затратами.
Ученых всегда удивляло быстрое распространение культурной пшеницы по планете. Предполагалось, что из-за гибридной формы происхождения этот злак не может отличаться генетическим разнообразием на фоне дикорастущих трав.
В своей работе исследователи собрали коллекцию из 493 образцов Aegilops tauschii, растущих в разных регионах от северо-запада Турции до востока Китая. Была составлена генетическая карта главного предка пшеницы. Затем ученые проанализировали 80 тысяч образцов культурной пшеницы, собранных из разных регионов мира.
Результаты оказались неожиданными. 75% D-генома пшеницы происходит от линии Aegilops tauschii с южного берега Каспийского моря. А оставшиеся 25% собраны из других линий по всему ареалу произрастания дикого предка. Именно эта четверть генетического материала D-генома обусловила гибкость культурной пшеницы. Без этой случайным образом сложившейся генетической жизнеспособности этот злак не смог бы стать столь значимой сельскохозяйственной культурой для всего человечества.
Результаты исследования авторы работы хотят использовать и для укрепления устойчивости культурной пшеницы к различным вредителям и заболеваниям.
Ранее мы рассказывали, что ученые создали эффективный способ защиты урожая с помощью ДНК.