Лозата e една от най-старите култури в света. Тя има сложна история на еволюция и култивиране, датираща от 11 000 г. пр. н. е. в Южен Кавказ.

Многонароден екип изследователи с помощта на ДНК проби от над 3500 лози, разкрива най-подробния модел на еволюцията на лозата, показвайки как тя е оцеляла в климатичните промени и е събрала гени от Азия благодарение на човешките миграции.

Проучването разкрива произхода на лозата, използвайки базата данни за дивите лози в Технологичния институт в Карлсруе (KIT).

Лозата има дълга история като една от най-старите култури в света. Виното, произведено от грозде, е сред най-ранните продукти, търгувани в световен мащаб, играейки ключова роля в обмена на култури, идеи и религии.

Всичко започва от европейската дива лоза в края на ледниковия период. Днес все още съществуват само няколко реликтни популации на тази дива лоза, една от които може да се намери на полуостров Кетч по поречието на река Рейн, между градовете Карлсруе и Манхайм.

Точният произход на опитомяването на дивата лоза и еволюцията на хиляди сортове лози остават забулени в сенките на времето, изгубени някъде в праисторическата епоха. Известно е обаче, че лозата е устояла през значителни климатични промени и е придобила генетичен материал от Азия благодарение на ранната човешка миграция. Все пак остава без отговор въпросът дали гроздето, използвано за производство на вино, и десертното грозде имат един и същи произход.

„От няколко години се знае, че Пътят на коприната някога е бил "Път на виното". Китайският символ за алкохол произлиза от грузинските кани за вино, т.нар. Qevri“, обяснява професор Питър Ник (Peter Nick) от Института за растителни науки на KIT Джоузеф-Готлиб Кьолройтер (JKIP).

Ник, който вече е сътрудничил с китайски изследователи в предишен проект за определяне на геномите на лозята, предлага да се събират лози по предишния Път на коприната и да се анализират техните геноми.

Отляво надясно: грозде от дива лоза, десертно грозде и грозде за производство на вино) са съпътствали цивилизациите от хиляди години. Геномен проект вече е определил произхода и еволюцията на лозата. Кредит: Karlheinz Knoch, KIT

НАЙ-ПОДРОБНИЯТ МОДЕЛ НА ЕВОЛЮЦИЯТА И ОПИТОМЯВАНЕТО НА ЛОЗАТА ДОСЕГА

Идеята на Ник породи мрежа от изследователи от 16 страни, които допринасят не само с диви лози и стари видове от своите региони, но и със знания за техния произход и история. При най-трудните обстоятелства, произтичащи от глобалната политическа ситуация, ДНК проби от повече от 3500 лози, включително повече от 1000 диви вида, са изпратени в Държавната ключова лаборатория за опазване и използване на биоресурси на Юнанския селскостопански университет.

Там геномите са декодирани под ръководството на д-р Уей Чън (Wei Chen) и е генериран най-подробният модел на еволюцията и култивирането на лозята досега. В резултат на това са получени редица нови открития. Сега произходът на лозарството може да бъде датиран преди 11 000 г. пр. н. е. в Южен Кавказ.

Това означава, че виното е по-старо от хляба. Лозарската технология много бързо се разпространи през Средиземноморието на запад.

В най-кратки срокове, кръстосването с местни диви лози произвежда голямо разнообразие от лози, които се възпроизвеждат с резници. Преди около 7000 години в Близкия изток видовете с едри зърна се развиват в трапезни лози.

Култивирането е придружено от климатични промени, т.е. края на ледниковия период, както и от топлия и влажен Атлантически океан, климатичен период между 8000 и 4000 г. пр. н. е. Произтичащите от това човешки миграционни движения оставят своите следи в генома на лозята. Средновековните лози в Югозападна Германия, например, съдържат гени на лози от Азербайджан и Централна Азия.

КОЛЕКЦИЯТА ОТ ДИВИ ЛОЗИ НА KIT ПОМАГА ЗА РАЗКРИВАНЕТО НА ЕВОЛЮЦИЯТА НА ЛОЗЯТА

Технологичният институт в Карлсруе не само допринася за идеята, която стои в основата на този геномен проект, но и със своята глобално уникална колекция от европейски диви лози и много стари средновековни видове, които до преди няколко години са били смятани за изчезнали.

„Търсенето на различните лози бе много интересно“, разказва Ник. „Много лозя идват от колекцията Магарач в Крим.

След руската анексия през 2014 г. украинските изследователи напускат полуострова и сега са разпръснати по целия свят, както и лозята.

Ник намира колегите си в рускоезичните социални мрежи и ги свърза с китайския изследователски екип. Проектът за генома не само хвърля светлина върху историята на лозата, но също така е от значение за бъдещето, отбелязва Ник.

„Ние не само документирахме цялото биоразнообразие на видовете, но вече притежаваме и цялата генетична информация за по-конкретна употреба.“

В рамките на Interreg Upper Rhine Project KliWiReSSe гените за устойчивост на климата от диви лози се кръстосват с отглеждани в момента лози, за да ги направят по-устойчиви срещу въздействието на изменението на климата.

Топ 20 на страните производители на грозде през 2012 г. Кредит: Wikimedia Commons

“Dual domestications and origin of traits in grapevine evolution” by Yang Dong, Shengchang Duan, Qiuju Xia, Zhenchang Liang, Xiao Dong, Kristine Margaryan, Mirza Musayev, Svitlana Goryslavets, Goran Zdunić, Pierre-François Bert, Thierry Lacombe, Erika Maul, Peter Nick, Kakha Bitskinashvili, György Dénes Bisztray, Elyashiv Drori, Gabriella De Lorenzis, Jorge Cunha, Carmen Florentina Popescu, Rosa Arroyo-Garcia, Claire Arnold, Ali Ergül, Yifan Zhu, Chao Ma, Shufen Wang, Siqi Liu, Liu Tang, Chunping Wang, Dawei Li, Yunbing Pan, Jingxian Li, Ling Yang, Xuzhen Li, Guisheng Xiang, Zijiang Yang, Baozheng Chen, Zhanwu Dai, Yi Wang, Arsen Arakelyan, Varis Kuliyev, Gennady Spotar, Nabil Girollet, Serge Delrot, Nathalie Ollat, Patrice This, Cécile Marchal, Gautier Sarah, Valérie Laucou, Roberto Bacilieri, Franco Röckel, Pingyin Guan, Andreas Jung, Michael Riemann, Levan Ujmajuridze, Tekle Zakalashvili, David Maghradze, Maria Höhn, Gizella Jahnke, Erzsébet Kiss, Tamás Deák, Oshrit Rahimi, Sariel Hübner, Fabrizio Grassi, Francesco Mercati, Francesco Sunseri, José Eiras-Dias, Anamaria Mirabela Dumitru, David Carrasco, Alberto Rodriguez-Izquierdo, Gregorio Muñoz, Tamer Uysal, Cengiz Özer, Kemal Kazan, Meilong Xu, Yunyue Wang, Shusheng Zhu, Jiang Lu, Maoxiang Zhao, Lei Wang, Songtao Jiu, Ying Zhang, Lei Sun, Huanming Yang, Ehud Weiss, Shiping Wang, Youyong Zhu, Shaohua Li, Jun Sheng and Wei Chen, 2 March 2023, Science.
DOI: 10.1126/science.add8655

Scientists Determine the Origins of One the World’s Oldest Crops, Karlsruhe Institute Of Technology