Виноград – одна из древнейших сельскохозяйственных культур, сопровождающих человечество. При этом немногие знают, что у тысяч современных сортов есть один дикий предок – Vitis vinifera subsp. sylvestris (виноград лесной). Именно этот вид, обычно растущий в лесах и по берегам рек, стал основой для всего многообразия современных культурных сортов винограда.
Особый интерес для ученых и селекционеров всегда представляла Грузия. Это один из главных центров, где более 8000 лет назад началось одомашнивание винограда. Считается, что местные дикие формы винограда сохранили уникальный генетический код, который был утрачен в других регионах. Однако до недавнего времени оставалось неясным, насколько сильно грузинский дикий виноград отличается от своих собратьев в Средиземноморье, и какую ценность он представляет для современного виноградарства.
Читайте здесь: Новые данные о происхождении культурного винограда
Международная группа ученых под руководством Валентины Риккарди (Национальный исследовательский совет Италии) и Габриэллы Де Лоренцис (Миланский университет) провела масштабное генетическое исследование, чтобы ответить на эти вопросы. Используя современный метод SNP-генотипирования (анализ 18 тысяч молекулярных маркеров), они сравнили 23 образца дикого винограда из Восточной Грузии со 112 образцами из разных уголков Средиземноморья (от Испании и Марокко до Германии и Турции).
Исследование, опубликованное в журнале OENO One, рассказывает о нескольких важных и интересных результатах. Ознакомиться с исследованием можно здесь (на англ. языке).
Анализ грузинских образцов показал, что несмотря на то, что они были собраны в соседних регионах (Кахетия, Картли), они не являются однородной массой. Напротив, ученые обнаружили высокий уровень генетического разнообразия. Лозы из разных частей Восточной Грузии разделились на отдельные группы, что говорит о длительной самостоятельной эволюции.
Особенно интересно, что образцы из Кахетии разделились на два обособленных кластера, что, вероятно, связано с Гомборским перевалом, который служит естественной преградой и ограничивает обмен генами между популяциями.
Грузинский дикий виноград уникален и не похож на средиземноморский
Самый важный вывод для мировой ампелографии: грузинский дикий виноград составляет обособленную генетическую группу, которая кардинально отличается от всех изученных средиземноморских популяций.
Когда ученые наложили данные грузинских образцов на карту, они образовали отдельное «облако», не пересекающееся с испанскими, французскими или немецкими. Это подтверждает гипотезу о том, что Кавказ был не просто одним из центров одомашнивания винограда, но и изолированным местом, где дикий виноград сохранил свою древнейшую родословную.
Сравнивая между собой все образцы, исследователи выделили три основных генетических кластера: POP1 (Северная Африка и Пиренейский полуостров), сюда вошли лозы из Марокко и Испании; POP2 (Грузия) – уникальная, самая древняя и обособленная группа. А вот POP3 (Западная и Центральная Европа) объединила образцы дикого винограда из Франции, Германии, Швейцарии и Словакии.
Также выяснился еще один занимательный момент. Группа образцов из Северной Африки (POP1) оказалась своего рода генетическим мостиком, то есть связующим звеном между Грузией и Европой.
Это говорит нам о том, что распространение винограда в древности, вероятно, шло не только через Балканы, но и южным путем - через Северную Африку в Испанию и далее в Европу.
В ходе исследования было установлено, что в отличие от многих европейских популяций, которые демонстрируют признаки скрещивания между собой, грузинские лозы сохранили генетическую чистоту. Более того, грузинская популяция показала самый высокий уровень генетического дрейфа (накопления уникальных изменений) по сравнению с остальными. Это делает ее исключительно ценной как банк древних, неизменных генов.
Ученые напомнили, что высокая генетическая изменчивость дикого винограда – не только абстрактная наука. Это потенциальный источник устойчивости к болезням, с которыми сталкиваются виноградари сегодня. Предыдущие исследования, на которые ссылаются авторы, уже выявили у грузинских диких форм устойчивость к милдью и фитоплазмам.
Уникальные аллели, найденные в грузинских образцах, могут стать основой для создания новых сортов, устойчивых к изменению климата и болезням, без использования сложных межвидовых гибридов.
Заключение
Новое генетическое исследование показало, что дикий виноград Грузии представляет собой отдельный кавказский генофонд с уникальными генами устойчивости, который быстро теряет природные места обитания и требует срочной охраны со стороны мирового сообщества.
Ученые подтвердили, что дикий виноград Грузии – отдельная самобытная линия, не похожая на виноград лесной Европы и стран Средиземноморья. Такой генофонд особенно интересен селекционерам, так как в нем могут быть гены устойчивости к милдью, фитоплазмам и климатическим стрессам, которые очень важны для создания новых сортов.
