Исследователи, анализирующие геномы культивируемых деревьев какао, проследили их происхождение до «единственного одомашнивания» около 3600 лет назад. Открытие открывает новый фронт в давнем споре о том, когда и где люди начали выращивать шоколад.
«Эти данные расширяют наше понимание того, как люди переселились и обосновались в Америке», - сказал Омар Корнехо, популяционный генетик из Вашингтонского государственного университета и ведущий автор статьи об исследовании в Communications Biology, журнале с открытым доступом из издатели Nature.«Это важно само по себе, потому что дает нам временные рамки для того, чтобы задавать, возможно, более сложные вопросы: сколько времени ушло на то, чтобы сделать хороший какао? Насколько сильным был процесс одомашнивания? Сколько растений было необходимо, чтобы одомашнить дерево?»
Исследование, в котором приняли участие 18 ученых из 11 учреждений, также показало, что одомашнивание какао закончилось отбором по вкусу, устойчивости к болезням и стимулятору теобромину. Однако это произошло за счет сохранения генов, которые снижали урожайность.
Исследователи секвенировали геном какао Theobroma в 2010 году. Это изложило то, что Корнехо называет архетипом генома какао, в то время как это исследование путем секвенирования 200 растений выявляет вариации в геноме, которые могут раскрыть эволюционный путь растения. история.
Исследователи посмотрели на «принца какао» Криолло - редкого, ароматного и первого одомашненного. Они обнаружили, что он был одомашнен в Центральной Америке 3600 лет назад, но возник в бассейне Амазонки, недалеко от современной границы южной Колумбии и северного Эквадора, из древней зародышевой плазмы, известной как Курарай. Скорее всего, он был завезен в Центральную Америку торговцами, сказал Корнехо.
Популяция дерева в то время насчитывала от 437 до 2 674 отдельных деревьев и, скорее всего, около 738 деревьев. Время одомашнивания 3 600 лет назад с погрешностью 2 481 и 10 903 года назад согласуется со следами теобромина, обнаруженными в глиняной посуде ольмеков, и крупномасштабным анализом ДНК древних и современных людей, положившим начало колонизации Америки. примерно 13 000 лет назад.
Исследователи также увидели поддержку гипотезы о том, что одомашнивание требует затрат, поскольку производители, выбирая растения с желательными чертами, могут в конечном итоге получить растения, которые накапливают контрпродуктивные гены - «вредные мутации», - делающие их менее пригодными.
Результаты исследования могут помочь определить гены, стоящие за определенными признаками, которые могут подчеркнуть селекционеры, включая урожайность.
Что мы хотели бы иметь, так это способ сочетать растения из популяций с высокой продуктивностью, такие как Икитос, с растениями происхождения Криолло, сохраняя при этом все эти желательные черты, которые делают какао Криолло лучшим в мире. - сказал Корнехо.
Корнехо работал над исследованием как в WSU, где он использовал высокопроизводительные вычислительные мощности Центра институциональных исследовательских вычислений для анализа, так и в Стэнфордском университете, где он был постдоком в лаборатории Карлоса Бустаманте, соавтор статьи, где была сделана последовательность данных. Финансирование исследования поступило от Mars, Incorporated, которая приложила большие усилия для секвенирования и изучения генома какао.