Считается, что впервые бананы были одомашнены людьми 7000 лет назад на острове Новая Гвинея. Но история одомашнивания бананов сложна, а их классификация горячо обсуждается, поскольку границы между видами и подвидами часто неясны.

Теперь исследование Frontiers in Plant Science показывает, что эта история еще более сложна, чем считалось ранее. Результаты подтверждают, что геном сегодняшних одомашненных разновидностей содержит следы трех дополнительных, пока еще неизвестных предков.

«Здесь мы показываем, что большинство современных диплоидных культивируемых бананов, происходящих от дикого банана M. acuminata , являются гибридами между различными подвидами. По крайней мере три дополнительных диких «загадочных предка» должны были внести свой вклад в этот смешанный геном тысячи лет назад, но не еще не идентифицированы», — сказала доктор Джули Сардос, ученый из Альянса Bioversity International и CIAT в Монпелье, Франция, и первый автор исследования.

Сложная история одомашнивания

Считается, что одомашненные бананы (за исключением бананов Fei в Тихом океане) произошли от группы из четырех предков — либо подвидов дикого банана Musa acuminata , либо отдельных, но близкородственных видов. M. acuminata , по-видимому, эволюционировала на северных границах между Индией и Мьянмой и существовала в Австралазии примерно за 10 млн лет до того, как была впервые одомашнена. Еще одна сложность заключается в том, что одомашненные разновидности могут иметь две («диплоидные»), три («триплоидные») или четыре («тетраплоидные») копии каждой хромосомы, и что многие из них также произошли от диких видов M. balbisiana .

Недавние исследования меньшего масштаба показали, что даже этот и без того сложный сценарий может быть не всей историей, и что в одомашнивании могли участвовать и другие предки, связанные с M. acuminata . Новые результаты не только подтверждают, что это действительно так, они также впервые показывают, что эти генофонды распространены в геномах одомашненных бананов.

Миссии по сбору бананов

Авторы секвенировали ДНК в 226 экстрактах экстрактов листьев из крупнейшей в мире коллекции образцов бананов в Alliance of Bioversity International и в «Центре транзита зародышевой плазмы Musa» CIAT в Бельгии. Среди этих образцов 68 принадлежали девяти диким подвидам M. acuminata , 154 — диплоидным одомашненным разновидностям, происходящим от M. acuminata , и еще четыре отдаленно родственных диких вида и гибрида в качестве сравнения. Многие ранее были собраны в специальных «миссиях по сбору бананов» в Индонезии, на острове Новая Гвинея и в автономном районе Бугенвиль.

Исследователи сначала измерили уровни родства между культурными сортами и дикими бананами и построили «семейные деревья» на основе разнообразия 39 031 полиморфизма одиночных нуклеотидов (SNP). Они использовали их подмножество — равномерно распределенное по геному, где каждая пара разграничивает блок примерно из 100 000 «букв ДНК» — для статистического анализа происхождения каждого блока. Впервые они обнаружили следы еще трех предков в геноме всех одомашненных образцов, совпадения с которыми из дикой природы еще не известны.

Загадочные предки могут где-то выжить

Загадочные предки, возможно, давно вымерли. «Но наше личное убеждение в том, что они все еще живут где-то в дикой природе, либо плохо описанные наукой, либо вообще не описанные, и в этом случае они, вероятно, находятся под угрозой», — сказал Сардос.

Сардос и др. есть хорошее представление, где их искать: «Наши генетические сравнения показывают, что первый из этих загадочных предков, должно быть, пришел из региона между Сиамским заливом и западной частью Южно-Китайского моря. Второй — из региона между северным Борнео и Филиппины. Третий, с острова Новая Гвинея.

Может помочь улучшить качество бананов

Какие полезные черты эти загадочные предки могли внести в одомашненные бананы, пока неизвестно. Например, считается, что решающий признак партенокарпии — завязывание плодов без необходимости опыления — был унаследован от M. acuminata , в то время как бананы, приготовленные при приготовлении пищи, обязаны значительной частью своей ДНК подвиду (или, возможно, отдельным видам) M. acuminata. Банки .

Второй автор-корреспондент, доктор Матье Руар, также из Bioversity International, сказал: «Идентификация предков культивируемых бананов важна, поскольку это поможет нам понять процессы и пути, которые сформировали разнообразие бананов, наблюдаемое сегодня, что является решающим шагом для разведения бананов. будущего.»

«Селекционеры должны понимать генетический состав современных одомашненных диплоидных бананов для их скрещивания между сортами, и это исследование является важным первым шагом к детальной характеристике многих из этих сортов».

Сардос сказал: «Основываясь на этих результатах, мы будем работать с партнерами над изучением и генотипированием разнообразия диких бананов в трех географических регионах , которые были выявлены в ходе нашего исследования, в надежде выявить этих неизвестных участников выращивания бананов. Также будет важно исследовать различные преимущества и черты, которые каждый из этих факторов придавал культивируемым бананам».