Η ανάλυση γονιδιώματος 100 φυτών βρώμης από όλο τον κόσμο αποκαλύπτει ότι διαφορετικές ποικιλίες βρώμης αναπτύχθηκαν σε δύο διαφορετικά γεγονότα εξημέρωσης, αμφισβητώντας τις τρέχουσες υποθέσεις έρευνας φυτών.
Η βρώμη συγκαταλέγεται στα δέκα κορυφαία είδη καλλιεργειών δημητριακών όσον αφορά την παγκόσμια παραγωγή.
Μέρος της εμπορικής της επιτυχίας της αφορά στο γεγονός ότι η βρώμη μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικά κλίματα και οι αγρότες μπορούν να την καλλιεργήσουν ακόμη και σε κλιματικά δύσκολα περιβάλλοντα, όπου άλλες καλλιέργειες όπως το ρύζι και το καλαμπόκι δεν ευδοκιμούν.
Αλλά, δεν είναι όλα τα φυτά βρώμης ίδια. Με βάση τους κόκκους τους, μπορούν εύκολα να διακριθούν δύο μεγάλες ποικιλίες βρώμης: αποφλοιωμένοι, σπόροι που καλύπτονται από μη βρώσιμο φλοιό και “γυμνοί” (απογυμνωμένοι), κόκκοι που έχουν μαλακό εξωτερικό περίβλημα που διαχωρίζεται εύκολα από τους βρώσιμους κόκκους κατά το άλεσμα.
Για να αποκτήσουν πληροφορίες σχετικά με την προέλευση αυτών των διαφορετικών ποικιλιών, ερευνητές στην Κίνα ανέλυσαν την αλληλουχία των γονιδιωμάτων περισσότερων από 100 φυτών βρώμης από όλο τον κόσμο. Οι αναλύσεις τους δείχνουν ότι, σε αντίθεση με την τρέχουσα πεποίθηση – ότι οι δύο ποικιλίες προήλθαν από ένα κοινό γεγονός “εξημέρωσης” (από τους αγρότες), η αποφλοιωμένη και η “γυμνή” ποικιλία βρώμης εξημερώθηκαν ανεξάρτητα. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό GigaScience.
Πιστεύεται ότι η πιο κοινή ποικιλία βρώμης (Avena sativa), που σήμερα καλλιεργείται σε όλο τον κόσμο, καλλιεργήθηκε στην Ευρώπη πριν από περίπου 3.000 χρόνια. Αντίθετα, η προέλευση της γυμνής βρώμης, η οποία σήμερα καλλιεργείται κυρίως στην Κίνα, παραμένει ασαφής. Πολλοί ερευνητές θεωρούν τη γυμνή βρώμη ως μια παραλλαγή της αποφλοιωμένης βρώμης, υποθέτοντας ότι μια μετάλλαξη προέκυψε μετά την εισαγωγή της βρώμης στην Κίνα.
Ωστόσο, νέα γονιδιωματικά δεδομένα πληθυσμού που δημιουργήθηκαν και αναλύθηκαν από το εργαστήριο του καθηγητή Bing Han στο Inner Mongolia Agricultural University (IMAU) λένε μια διαφορετική ιστορία.
Αντί να είναι μια παραλλαγή της κοινής βρώμης που διαχωρίστηκε σχετικά πρόσφατα, οι συγγραφείς εκτιμούν ότι η αποφλοιωμένη βρώμη και η γυμνή βρώμη αποκλίνουν περίπου 51.000 χρόνια πριν. Ως εκ τούτου, εικάζουν ότι οι δύο ποικιλίες εξημερώθηκαν ανεξάρτητα πριν από πολύ καιρό, αντί η μία να είναι πρόσφατο παράγωγο της άλλης.
Οι αναλύσεις στη μελέτη περιλαμβάνουν μια σειρά από ολόκληρες αλληλουχίες γονιδιώματος, συμπεριλαμβανομένων 89 γυμνών φυτών βρώμης και 22 φυτών βρώμης με φλοιό, καθώς και τεσσάρων άλλων στενά συγγενών εξαπλοειδών ειδών από όλο τον κόσμο.
Πρόσθετα ευρήματα σε αυτή τη μελέτη που προκύπτουν από μια βαθύτερη ανάλυση αυτού του μεγάλου συνόλου δεδομένων υποστηρίζουν αυτήν την άποψη. Για παράδειγμα, αν η γυμνή βρώμη χωριζόταν πρόσφατα από τη ξεφλουδισμένη βρώμη, οι γενετιστές περίμεναν να δουν ίχνη πληθυσμιακής συμφόρησης στη γυμνή βρώμη, η οποία θα είχε μειώσει τη γενετική ποικιλομορφία στον πληθυσμό της γυμνής βρώμης. Ωστόσο, οι επιστήμονες διαπίστωσαν το αντίθετο: στα δεδομένα τους, η γενετική ποικιλομορφία της γυμνής βρώμης είναι υψηλότερη από εκείνη της ξεφλουδισμένης βρώμης και όχι το αντίστροφο.
Η συνολική εικόνα που προκύπτει από τα δεδομένα παραμένει μάλλον περίπλοκη, εξηγεί ο καθηγητής Bing Han: «Η αναπαραγωγή γυμνής βρώμης στην Κίνα έχει περάσει από φάσεις, συμπεριλαμβανομένης της άμεσης συλλογής και χρήσης τοπικών φυλών, της διασταύρωσης μεταξύ γυμνών ποικιλιών βρώμης και της διασταύρωσης -εκτροφή γυμνής βρώμης με αποφλοιωμένη βρώμη». Όλα αυτά μπορούν να αυξήσουν την πολυπλοκότητα των ευρημάτων, αφήνοντας πολλά περισσότερα να ανακαλύψουμε για τη γενετική ιστορία της γυμνής βρώμης.
Τα ευρήματα σε αυτή την εργασία καταδεικνύουν τη δύναμη της αλληλουχίας γονιδιώματος μεγάλης κλίμακας για την καλύτερη κατανόηση της ιστορίας της εξημέρωσης ενός από τα σημαντικότερα είδη καλλιέργειας που τρέφει τον κόσμο σήμερα.
Διαβάστε ολόκληρη τη μελέτη εδώ.