Глобальное похолодание 4200 лет назад стимулировало эволюцию риса в Азии

Международная группа исследователей обнаружила, что крупное глобальное похолодание, произошедшее 4200 лет назад, могло привести к появлению новых сортов риса и распространению

риса в северной и южной Азии.

Международная группа исследователей обнаружила, что крупное глобальное похолодание, произошедшее 4200 лет назад, могло привести к появлению новых сортов риса и распространению риса в северной и южной Азии.

Упрощенная карта показывает распространение риса как в северную, так и в южную Азию после глобального похолодания примерно за 4200 лет до настоящего времени

Их исследование, опубликованное в журнале Nature Plants и возглавляемое Центром геномики и системной биологии NYU, использует междисциплинарный подход для реконструкции истории риса и отслеживания его миграции по всей Азии.

Рис является одной из самых важных культур в мире, основной продукт для более половины населения мира. Впервые он был выращен 9000 лет назад в долине Янцзы в Китае, а затем распространился в Восточной, Юго-Восточной и Южной Азии, а затем на Ближний Восток, в Африку, Европу и Америку. При этом рис развивался и адаптировался к различным условиям, но мало что известно о маршрутах, сроках и факторах окружающей среды, участвующих в этом распространении.

В своем исследовании исследователи реконструировали историческое движение риса через Азию, используя последовательности всего генома из более чем 1400 сортов риса, включая сорта японской и индики, двух основных подвидов азиатского риса, в сочетании с географией, археологией и исторические климатические данные.

В течение первых 4000 лет своей истории выращивание риса в основном ограничивалось Китаем, а японская культура была подвидом. Затем, глобальное похолодание 4200 лет назад - также известное как событие 4.2k, которое, как считается, имело широкомасштабные последствия, включая коллапс цивилизаций от Месопотамии до Китая - совпало с рисом японской, диверсифицирующимся в умеренные и тропические сорта. Вновь развитые умеренные сорта распространяются в северном Китае, Корее и Японии, а тропические - в Юго-Восточной Азии.

«Это резкое изменение климата вынудило растения, включая сельскохозяйственные культуры, адаптироваться», - сказал Рафал М. Гутакер, научный сотрудник Центра геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета и ведущий автор исследования. «Наши геномные данные, а также моделирование палеоклимата нашими сотрудниками, показывают, что похолодание произошло в то же время, что и рост умеренной японской породы, которая растет в более мягких регионах. Это похолодание также могло привести к миграции риса в сельское хозяйство и фермерские сообщества в Юго-Восточной Азии ".

«Эти результаты были затем подтверждены данными археологических остатков риса, выкопанных в Азии, которые также показали, что после события в 4.2k тропический рис мигрировал на юг, а рис также адаптировался к северным широтам в качестве умеренных сортов», - сказал Майкл Д. Пуругганан Серебряный профессор биологии в Нью-Йоркском университете, который руководил исследованием.

После глобального похолодания тропический рис из японики продолжил диверсификацию. Он достиг островов в Юго-Восточной Азии около 2500 лет назад, вероятно, из-за разветвленных торговых сетей и перемещения товаров и людей в регионе, что также подтверждается археологическими данными.

Распространение риса индики было более новым и более сложным; Получив свое начало в нижней долине Ганга в Индии примерно 4000 лет назад, исследователи проследили его миграцию из Индии в Китай примерно 2000 лет назад.

Хотя исследователи считали, что осадки и вода будут наиболее ограничивающим фактором окружающей среды в разнообразии риса, они обнаружили, что температура является ключевым фактором. Их анализ показал, что накопление тепла и температура были очень сильно связаны с геномными различиями между тропическими и умеренными сортами риса японской.

«Это исследование иллюстрирует ценность междисциплинарных исследований. Наши геномные данные дали нам модель того, где и когда рис распространился в разные части Азии, археология рассказала нам, когда и где рис появился в разных местах, а моделирование окружающей среды и климата дало нам экологический контекст ", сказал Пуругганан. «Вместе этот подход позволяет нам написать первый набросок истории о том, как рис рассредоточен по всей Азии».

Понимание распространения риса и связанного с ним давления на окружающую среду может также помочь ученым в разработке новых сортов, отвечающих будущим экологическим проблемам, таким как изменение климата и засуха, - которые могли бы помочь решить возникающие проблемы продовольственной безопасности.

«Вооружившись знаниями о характере рассеивания риса и факторах окружающей среды, которые повлияли на его миграцию, мы можем изучить эволюционную адаптацию риса при его распространении в новых средах, что может позволить нам определить признаки и гены, чтобы помочь будущим усилиям по селекции», - сказал он. Gutaker.

Источник

Джерело: ZOO-бизнес
Добавити коментар
    No results found.
Завантажуємо курси валют від minfin.com.ua
Завантажуємо курси валют від minfin.com.ua