Domestikácia fazule obyčajnej

čistý_efekt / CC / Flickr

História domestikácie fazule obyčajnej ( Phaseolus vulgaris L.) je životne dôležitá pre pochopenie pôvodu poľnohospodárstva. Fazuľa je jedným z tri sestry “ tradičných poľnohospodárskych metód pestovania plodín uvádzaných európskymi kolonistami v Severnej Amerike: Domorodí Američania múdro pestovaná kukurica, tekvica a fazuľa, ktoré poskytujú zdravý a ekologický spôsob využitia ich rôznych vlastností.

Fazuľa je jednou z najdôležitejších domácich strukovín na svete, pretože má vysoký obsah bielkovín, vlákniny a komplexných sacharidov. P. vulgaris je zďaleka hospodársky najvýznamnejším domestikovaným druhom rodu Phaseolus.

Domácke nehnuteľnosti

P. vulgaris fazuľa má obrovské množstvo tvarov, veľkostí a farieb, od pinto cez ružovú až po čiernu až bielu. Napriek tejto rozmanitosti patria divé a domáce fazule k rovnakému druhu, rovnako ako všetky farebné odrody fazule („krajiny“), o ktorých sa predpokladá, že sú výsledkom zmesi populačných prekážok a cieľavedomého výberu.

Hlavný rozdiel medzi divokou a pestovanou fazuľou je, no, domáce fazule sú menej vzrušujúce. Došlo k výraznému zvýšeniu hmotnosti semien a struky semien sa menej pravdepodobne rozbijú ako divoké formy: ale primárnou zmenou je zníženie variability veľkosti zŕn, hrúbky obalu semien a príjmu vody počas varenia. Domáce rastliny sú skôr letničky ako trvalky, čo je vybranou vlastnosťou pre spoľahlivosť. Napriek farebnej rozmanitosti je domáca fazuľa oveľa predvídateľnejšia.

Centrá domestikácie

Vedecký výskum naznačuje, že fazuľa bola domestikovaná na dvoch miestach: pohorie Ánd Peru a povodie Lerma-Santiago v Mexiku. Divoká fazuľa obyčajná dnes rastie v Andách a Guatemale: identifikovali sa dva oddelené veľké genofondy divých typov na základe variácií v type fazeolínu (proteín semien) v semene, diverzite markerov DNA, variácii mitochondriálnej DNA a polymorfizmus dĺžky amplifikovaného fragmentu a markerové dáta s opakovaním krátkej sekvencie.

Stredoamerický genofond siaha od Mexika cez Strednú Ameriku a ďalej Venezuela ; andský genofond sa nachádza od južného Peru po severozápadnú Argentínu. Tieto dva genofondy sa rozišli asi pred 11 000 rokmi. Vo všeobecnosti sú mezoamerické semená malé (menej ako 25 gramov na 100 semien) alebo stredné (25-40 g/100 semien), s jedným typom fázolínu, hlavným zásobným proteínom semien fazule obyčajnej. Andská forma má oveľa väčšie semená (väčšie ako 40 g/100 hmotnosti semien) s iným typom fázolínu.

Medzi uznávané krajové rasy v Mezoamerike patrí Jalisco v pobrežnom Mexiku neďaleko štátu Jalisco; Durango v centrálnej mexickej vysočine, ktorá zahŕňa pinto, veľkú severnú, malú červenú a ružovú fazuľu; a mezoamerický, v nížinnej tropickej Strednej Amerike, kam patrí čierna, námornícka a malá biela. Andské kultivary zahŕňajú peruánsky, v Andskej vysočine Peru; Čile v severnom Čile a Argentíne; a Nueva Granada v Kolumbii. Andské fazule zahŕňajú komerčné formy tmavo a svetločervenej obličky, bielej obličky a brusnicovej fazule.

Pôvod v Mezoamerike

V roku 2012 bola publikovaná práca skupiny genetikov pod vedením Roberta Papa Zborník Národnej akadémie vied (Bitocchi et al. 2012), čím argumentujú v prospech mezoamerického pôvodu všetkých bôbov. Papa a kolegovia skúmali nukleotidovú diverzitu pre päť rôznych génov nachádzajúcich sa vo všetkých formách – divoké a domestikované, vrátane príkladov z Ánd, Mesoamerica a prechodné miesto medzi Peru a Ekvádorom – a pozreli sa na geografickú distribúciu génov.

Táto štúdia naznačuje, že divoká forma sa rozšírila z Mezoameriky, do Ekvádoru a Kolumbie a potom do Ánd, kde vážna prekážka znížila génovú diverzitu, niekedy pred domestikáciou. Domestikácia neskôr prebehla nezávisle od seba v Andách a v Mezoamerike. Dôležitosť pôvodnej polohy fazule je spôsobená divokou prispôsobivosťou pôvodnej rastliny, ktorá jej umožnila prejsť do najrôznejších klimatických režimov, od nížinných trópov Mezoameriky až po Andské vysočiny.

Zoznamka s domestifikáciou

Zatiaľ čo presný dátum domestikácie fazule ešte nebol stanovený, divoké krajové druhy boli objavené na archeologických náleziskách spred 10 000 rokov v Argentíne a pred 7 000 rokmi v Mexiku. V Mezoamerike sa najskoršie pestovanie domácej fazule vyskytlo pred ~2500 v údolí Tehuacan (v Coxcatlan), 1300 BP v Tamaulipas (v (Romero's and Valenzuela's Caves pri Ocampo), 2100 BP v údolí Oaxaca (v Guila Naquitz ). Škrobové zrná z Phaseolus boli získané z ľudských zubov z fázových miest Las Pircas v andskom Peru medzi ~6970-8210 RCYBP (asi 7800-9600 kalendárnych rokov pred súčasnosťou).

Zdroje

Angioi, SA. 'Fazuľa v Európe: pôvod a štruktúra európskych krajinných rás Phaseolus vulgaris L.' Rau D, Attene G a kol., Národné centrum pre biotechnologické informácie, Národná lekárska knižnica USA, september 2010.

Bitocchi E, Nanni L, Bellucci E, Rossi M, Giardini A, Spagnoletti Zeuli P, Logozzo G, Stougaard J, McClean P, Attene G a kol. 2012. Mezoamerický pôvod fazule obyčajnej ( Phaseolus vulgaris L. ) odhalili sekvenčné údaje. Proceedings of the National Academy of Sciences Early Edition.

Brown CH, Clement CR, Epps P, Luedeling E a Wichmann S. 2014. Paleobiolingvistika fazule obyčajnej (Phaseolus vulgaris L.). Etnobiologické listy 5(12):104-115.

Kwak, M. 'Štruktúra genetickej diverzity v dvoch hlavných genofondoch fazule obyčajnej (Phaseolus vulgaris L., Fabaceae).' Gepts P, Národné centrum pre biotechnologické informácie, Národná lekárska knižnica USA, marec 2009.

[ PubMed ] Kwak M, Kami JA a Gepts P. 2009. Povodie Lerma-Santiago v Mexiku. Crop Science 49(2):554-563.

Mamidi S, Rossi M, Annam D, Moghaddam S, Lee R, Papa R a McClean P. Skúmanie domestikácie fazule obyčajnej ( Funkčná biológia rastlín 38(12):953-967. Phaseolus vulgaris ) pomocou dát multilokusovej sekvencie.

Mensack M, Fitzgerald V, Ryan E, Lewis M, Thompson H a Brick M. 2010. Hodnotenie diverzity medzi fazuľou obyčajnou (Phaseolus vulgaris L.) z dvoch centier domestikácie pomocou „omických“ technológií. BMC Genomics 11(1):686.

Nanni, L. 'Nukleotidová diverzita genómovej sekvencie podobnej TRIEŠTITEĽNEJ (PvSHP1) v domestikovanej a divokej fazuli obyčajnej (Phaseolus vulgaris L.).' Bitocchi E, Bellucci E a kol., Národné centrum pre biotechnologické informácie, Národná lekárska knižnica USA, december 2011, Bethesda, MD.

Peña-Valdivia CB, Garcia-Nava JR, Aguirre R JR, Ybarra-Moncada MC a Lopez HM. Variácie fyzikálnych a chemických charakteristík zrna fazule obyčajnej (Phaseolus vulgaris L.) pozdĺž domestifikačného gradientu. Chémia a biodiverzita 8(12):2211-2225.

Piperno DR a Dillehay TD. 2008. Škrobové zrná na ľudských zuboch odhaľujú skorú stravu širokej úrody v severnom Peru. Zborník Národnej akadémie vied 105(50):19622-19627.

Scarry, C. Margaret. 'Praktiky pestovania plodín vo východných lesoch Severnej Ameriky.' Prípadové štúdie z environmentálnej archeológie, SpringerLink, 2008.

J, Schmutz. 'Referenčný genóm pre fazuľu obyčajnú a celogenómovú analýzu duálnej domestikácie.' McClean PE2, Mamidi S, National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine, júl 2014, Bethesda, MD.

Tuberosa (redaktor). 'Genomika rastlinných genetických zdrojov.' Roberto, Graner a kol., zväzok 1, SpringerLink, 2014.