6000年生大麦籽粒的基因组首次测序

一个国际研究小组首次成功地对岩石大麦籽粒的基因组进行了测序。这是迄今为止要重建的最古老的植物基因组。这些6000年历史的种子是从以色列朱迪亚沙漠马萨达堡垒南部悬崖的Yoram洞穴中取出的，靠近死海。在遗传上，史前大麦非常类似于在南黎凡特种植的现今大麦，支持在约旦河谷上游发生的大麦驯化的现有假设。

该研究小组的成员来自德国Gatersleben的莱布尼茨植物遗传与作物植物研究所(IPK); 以色列拉马特甘的巴伊兰大学; 希伯来大学，耶路撒冷，以色列; 德国耶拿马克斯普朗克人类科学研究所; 和以色列海法大学; 英国詹姆斯赫顿研究所; 美国加州大学圣克鲁兹分校; 明尼苏达大学圣保罗分校; 德国蒂宾根大学。

在耶路撒冷希伯来大学考古研究所的Uri Davidovich和大学的Zinman考古研究所的Nimrod Marom领导的系统考古发掘过程中，回收了分析的谷物以及成千上万的其他植物遗骸。以色列海法。考古植物学分析由Bar-Ilan大学的Ehud Weiss领导。洞穴很难进入，大约6000年前人类仅在很短的时间内使用，可能是短暂的避难所。

迄今为止重建的最古老的植物基因组

大多数对考古植物学研究结果的研究仅限于古代和现今基于其形态的标本的比较。到目前为止，只有史前玉米已被遗传重建。在这项研究中，该团队成功地对6000年前的大麦谷粒的完整基因组进行了测序。结果现已发表在Nature Genetics期刊的在线版上。

“这些考古遗迹为我们提供了一个独特的机会，让我们最终对一个石炭石植物基因组进行测序。由于该地区极端干燥，遗传物质已经保存了几千年，”Bar-Ilan大学的Ehud Weiss解释道。为了确定古代种子的年龄，研究人员将谷物分开并将其中一半用于放射性碳测年，而另一半则用于提取古老的DNA。“对我们来说，古老的DNA就像一个时间胶囊，它可以让我们回到历史中去研究农作物的驯化在过去的不同时间点，“耶拿马克斯普朗克人类历史科学研究所的考古学系主任约翰内斯克劳斯解释说.Cllcolithic大麦谷的基因组是迄今为止最古老的植物基因组。

大麦的驯化很早就完成了

小麦和大麦已于1万年前在肥沃的新月形成，这是一个镰刀形区域，从现今的伊拉克和伊朗通过土耳其和叙利亚延伸到黎巴嫩，约旦和以色列。直到今天，这两种作物的野生形式仍然存在于该地区，并且是海法大学进化研究所研究的主要模式物种之一。“从那里开始粮食种植​​，后来传播到欧洲，亚洲和北非，”海法大学的Tzion Fahima解释道。

“我们的分析显示，6000年前种植的种子与我们今天在该地区发现的野生形式在遗传上存在很大差异。然而，它们显示出与该地区现今的驯化线相当的遗传重叠，”Nils Stein解释说。在苏格兰邓迪的James Hutton研究所的Robbie Waugh及其同事和明尼苏达大学的Gary Muehlbauer的支持下，在莱布尼茨植物遗传学和作物植物研究所(IPK)，Gatersleben将古代基因组与现代基因组进行比较， 美国。“这表明，肥沃新月中大麦的驯化已经很早就进展了。”

根据Tzion Fahima和他在大学的同事的说法，将古代种子与该地区的野生种子和所谓的“地方品种”(即近东农民种植的当地大麦品种)进行比较，从而能够在地理上提出建议。海法和以色列的Tel-Hai学院，“约旦河谷上游大麦驯化的起源 - 这一假设也得到了周边地区的两个考古遗址的支持，这些遗址中发现了迄今为止最早的大麦种植遗骸。

移民“信任”现存的地方品种

与该地区现今的驯养品系的遗传重叠也向研究人员揭示。“这种相似性是一个惊人的发现，考虑到气候，以及当地的动植物以及农业方法在很长一段时间内都发生了变化，”莱布尼茨植物遗传学研究所的Martin Mascher说。和作物植物研究，该研究的主要作者。因此，研究人员假设来到该地区的征服者和移民没有从他们以前的家乡带来他们自己的农作物种子，而是继续种植当地适应的现存地方品种。

对我们作物植物起源的新见解

在一项跨学科研究中结合考古学，考古学，遗传学和计算基因组学，对我们的作物植物的起源产生了新的见解。“这只是一个新的令人兴奋的研究领域的开始，”来自Tuebingen大学的Verena Schuenemann预测，该研究的第二位主要作者。“对史前植物考古遗迹的DNA分析将为我们提供有关作物植物起源，驯化和传播的新见解。”