Трудное секвенирование выявило генетические изменения, возникшие в пшенице, когда она стала одомашненной сельскохозяйственными обществами Плодородного полумесяца примерно 10 000 лет назад.
Выводы позволяют ученым лучше понять особенности современной пшеницы - разновидности, используемой для приготовления хлеба и макаронных изделий, - и могут помочь в усилиях по повышению урожайности и качества этого ключевого источника пищи.
Одомашнивание дикой пшеницы вызвало изменение признаков, которые в основном связаны с состоянием покоя семян, морфологией колоса и развитием зерна. Например, в то время как колосья дикой пшеницы ломаются по мере созревания, все колосья одомашненной пшеницы остаются целыми, что облегчает сбор урожая. Здесь Раз Авни и его коллеги использовали данные трехмерного генетического секвенирования и программное обеспечение для реконструкции 14 хромосом дикой тетраплоидной пшеницы Triticum turgidum.
Затем команда сравнила гены, ответственные за разрушение одомашненной пшеницы, с соответствующими генами дикой пшеницы, чтобы понять генетические изменения, лежащие в основе эволюционного перехода к неразрушающемуся состоянию.
Они идентифицировали два кластера генов в одомашненной пшенице, которые утратили свою функцию.
Когда они сконструировали штаммы пшеницы с одним из этих восстановленных кластеров генов, пшеница продемонстрировала уникальные шипы, верхняя часть которых была ломкой, а нижняя часть не была ломкой. Эти результаты позволяют предположить, что два кластера генов играют роль в преобразовании хрупких свойств дикой пшеницы.