Генетики проследили историю одомашнивания винограда

Американские генетики и энологи проследили историю появления культурного винограда (Vitis vinifera ssp. vinifera). Они изучили геномы разных подвидов и пришли к выводу, они разделились на дикий (подвид sylvestris) и культурный (подвид vinifera) примерно 30-22 тысячи лет назад. У растений подвида vinifera, который впоследствии одомашнили люди, изменился метаболизм углеводов, а из раздельнополых они превратились в гермафродитов. Ученые нашли гены, по-видимому, ответственные за эти изменения. Статья опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Люди делали виноградное вино еще в эпоху неолита. Сосуды со следами вина возрастом около 7,5 тысяч лет находили на территории современного Ирана, а древнейшую винодельню — в Армении. Исследователи полагают (1, 2), что виноград был одомашнен 6-8 тысяч лет назад в горных районах Ирана, Турции или в Закавказье. После этого культурный подвид vinifera завезли на Ближний Восток, а оттуда он попал в Египет и в Грецию.

У одомашненного винограда ягоды и гроздья увеличились в размерах, ягоды стали слаще, изменилась морфология косточек, а сами растения из раздельнополых превратились в гермафродитов. Авторы нового исследования попытались идентифицировать гены, мутации в которых вызвали эти изменения.

Для этого исследователи определили и проанализировали последовательности полного генома 11 культурных растений подвида vinifera, девяти растений дикого винограда (подвида sylvestris) и одного — мускатного винограда подвида rotundifolia.

Ученые выяснили, когда дикий подвид sylvestris и впоследствии одомашненный vinifera отделились от общего предка — примерно 22-30 тысяч лет назад. Намного позднее, около 2,6 тысяч лет назад, культурный виноград разделился на столовый и «винный». Также, исследователи нашли ген, по-видимому, ответственный за увеличение сладости винограда: это ген белка-транспортера углеводов SWEET1. Экспрессия этого гена в спелых ягодах vinifera была гораздо выше, чем в созревающих. За превращение раздельнополых растений (с пестиками и тычинками в разных цветках) в гермафродитов (пестики и тычинки вырастают в одном цветке и может происходить самоопыление), как оказалось, отвечают десять генов во второй хромосоме.

Авторы статьи заметили, что поскольку культурные сорта винограда размножают, по большей части, бесполым путем (черенками), в геноме у них накапливаются делеционные (и часто вредные) мутации. То есть одно нуклеотидное звено «выпадает» из цепи ДНК. По сравнению с диким, у одомашненного винограда таких мутаций примерно на пять процентов больше.

Вино нередко служит источником вдохновения для ученых и они придумывают самые разные темы для исследований. Так, психологи выяснили, что размер и форма винного бокала влияют на восприятие объема в нем вина. Другая группа психологов обнаружила, что если на винной этикетке указана высокая цена, вино кажется дегустатору вкуснее. А специалист по исследованию вина проверил профессиональных дегустаторов. Оказалось, что они не различают вкус вин, выращенных в холодном и теплом климате, хотя по химическому составу эти напитки разные.