Η ιστορία του κοινού φασολιού

Η ιστορία της εξημέρωσης του κοινού φασολιού (Phaseolus vulgaris L.) είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της προέλευσης της γεωργίας. Τα φασόλια είναι ένα από τα "τρεις αδερφές"των παραδοσιακών μεθόδων καλλιέργειας που αναφέρονται από Ευρωπαίους αποίκους στη Βόρεια Αμερική: Ιθαγενείς Αμερικάνοι σοκάριστος αραβόσιτος, σκουός και φασόλια, παρέχοντας έναν υγιή και περιβαλλοντικά υγιή τρόπο αξιοποίησης των διαφόρων χαρακτηριστικών τους.

Τα φασόλια είναι ένα από τα πιο σημαντικά οικιακά όσπρια στον κόσμο, λόγω των υψηλών συγκεντρώσεων πρωτεϊνών, φυτικών ινών και σύνθετων υδατανθράκων. Π. χυδαίος είναι μακράν το πιο οικονομικά σημαντικό εξημερωμένο είδος του γένους Phaseolus.

Π. χυδαίος τα φασόλια διατίθενται σε μια τεράστια ποικιλία σχημάτων, μεγεθών και χρωμάτων, από pinto έως ροζ έως μαύρο έως λευκό. Παρά την ποικιλομορφία αυτή, τα άγρια ​​και τα κατοικίδια φασόλια ανήκουν στο ίδιο είδος, όπως και όλες οι πολύχρωμες ποικιλίες ("landraces") των φασολιών, τα οποία πιστεύεται ότι είναι το αποτέλεσμα ενός μείγματος συμφόρησης του πληθυσμού και σκόπιμων επιλογή.

Η κύρια διαφορά μεταξύ άγριων και καλλιεργημένων φασολιών είναι, λοιπόν, τα φασόλια εσωτερικού χώρου είναι λιγότερο συναρπαστικά. Υπάρχει σημαντική αύξηση του βάρους των σπόρων και οι λοβοί σπόρων είναι λιγότερο πιθανό να σπάσουν από τις άγριες μορφές: αλλά Η κύρια αλλαγή είναι η μείωση της μεταβλητότητας του μεγέθους των κόκκων, του πάχους του σπόρου και της πρόσληψης νερού κατά τη διάρκεια μαγείρεμα. Τα οικιακά φυτά είναι επίσης ετήσια και όχι πολυετή, ένα επιλεγμένο χαρακτηριστικό για αξιοπιστία. Παρά την πολύχρωμη ποικιλία τους, το εγχώριο φασόλι είναι πολύ πιο προβλέψιμο.

Η επιστημονική έρευνα δείχνει ότι τα φασόλια εξημερώθηκαν σε δύο μέρη: το Η οροσειρά των Άνδεων του Περού και της λεκάνης Lerma-Santiago του Μεξικού. Το άγριο κοινό φασόλι μεγαλώνει σήμερα στις Άνδεις και τη Γουατεμάλα: έχουν αναγνωριστεί δύο ξεχωριστές μεγάλες ομάδες γονιδίων των άγριων τύπων, με βάση την παραλλαγή στον τύπο φασολίνη (πρωτεΐνη σπόρου) στον σπόρο, ποικιλομορφία δείκτη DNA, παραλλαγή μιτοχονδριακού DNA και πολυμορφισμός ενισχυμένου μήκους θραύσματος και δείκτης επαναλαμβανόμενης μικρής ακολουθίας δεδομένα.

Η ομάδα γονιδίων της Μέσης Αμερικής εκτείνεται από το Μεξικό έως την Κεντρική Αμερική και μέχρι Βενεζουέλα; Η ομάδα γονιδίων των Άνδεων βρίσκεται από το νότιο Περού έως τη βορειοδυτική Αργεντινή. Οι δύο ομάδες γονιδίων αποκλίνουν περίπου 11.000 χρόνια πριν. Γενικά, οι μεσοαμερικάνικοι σπόροι είναι μικροί (κάτω από 25 γραμμάρια ανά 100 σπόρους) ή μέσο (25-40 gm / 100 σπόροι), με έναν τύπο φασολίνης, την κύρια πρωτεΐνη αποθήκευσης σπόρων του κοινού φασολιού. Η μορφή των Άνδεων έχει πολύ μεγαλύτερους σπόρους (μεγαλύτερη από 40 gm / 100 βάρος σπόρου), με διαφορετικό τύπο φασολίνης.

Τα αναγνωρισμένα τοπία στη Mesoamerica περιλαμβάνουν το Jalisco στο παράκτιο Μεξικό κοντά στο κράτος Jalisco. Durango στα κεντρικά του Μεξικού υψίπεδα, που περιλαμβάνει pinto, υπέροχα βόρεια, μικρά κόκκινα και ροζ φασόλια. και Mesoamerican, σε τροπικά πεδινά της Κεντρικής Αμερικής, που περιλαμβάνει μαύρο, ναυτικό και μικρό λευκό. Οι Άνδεες ποικιλίες περιλαμβάνουν Περουβιανά, στα υψίπεδα των Άνδεων του Περού. Χιλής στη βόρεια Χιλή και Αργεντινή · και Nueva Granada στην Κολομβία. Τα φασόλια των Άνδεων περιλαμβάνουν τις εμπορικές μορφές σκούρου και ανοικτού κόκκινου νεφρού, λευκών νεφρών και φασολιών βακκίνιων.

Το 2012, δημοσίευσε το έργο μιας ομάδας γενετιστών με επικεφαλής τον Roberto Papa Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών (Bitocchi et al. 2012), κάνοντας ένα επιχείρημα για μια μεσοαμερικανική καταγωγή όλων των φασολιών. Ο Παπά και οι συνεργάτες του εξέτασαν τη νουκλεοτιδική ποικιλότητα για πέντε διαφορετικά γονίδια που βρέθηκαν σε όλες τις μορφές - άγρια ​​και εξημερωμένα, και συμπεριλαμβανομένων παραδειγμάτων από τις Άνδεις, Μεσοαμερικά και μια ενδιάμεση τοποθεσία μεταξύ του Περού και του Ισημερινού - και εξέτασε τη γεωγραφική κατανομή των γονιδίων.

Αυτή η μελέτη δείχνει ότι η άγρια ​​μορφή εξαπλώθηκε από την Mesoamerica, στον Ισημερινό και στην Κολούμπια και στη συνέχεια στις Άνδεις, όπου μια σοβαρή συμφόρηση μείωσε τη γονιδιακή ποικιλομορφία, κάποια στιγμή πριν εξημέρωση. Η εξημέρωση πραγματοποιήθηκε αργότερα στις Άνδεις και στη Μεσοαμερική, ανεξάρτητα. Η σημασία της αρχικής θέσης των φασολιών οφείλεται στην άγρια ​​προσαρμοστικότητα του αρχικού φυτού, το οποίο επέτρεψε να μετακινηθεί σε μια ευρεία ποικιλία κλιματικών καθεστώτων, από τις χαμηλές τροπικές περιοχές της Mesoamerica στα υψίπεδα των Άνδεων.

Ενώ η ακριβής ημερομηνία εξημέρωσης για τα φασόλια δεν έχει ακόμη καθοριστεί, έχουν γίνει άγρια ​​εδάφη ανακαλύφθηκε σε αρχαιολογικούς χώρους πριν από 10.000 χρόνια στην Αργεντινή και πριν από 7.000 χρόνια το Μεξικό. Στην Mesoamerica, η πρώτη καλλιέργεια εγχώριων κοινών φασολιών σημειώθηκε πριν από το ~ 2500 στην κοιλάδα Tehuacan (στο Coxcatlan), 1300 BP στο Tamaulipas (στο (Σπήλαια Romero και Valenzuela κοντά στο Ocampo), 2100 BP στην κοιλάδα Oaxaca (στο Γκουίλα Νακίτς). Κόκκοι αμύλου από το Phaseolus ανακτήθηκαν από ανθρώπινα δόντια από περιοχές φάσης Las Pircas στο Περού των Άνδεων με ημερομηνία μεταξύ 6970-8210 RCYBP (περίπου 7800-9600 ημερολογιακά έτη πριν από το παρόν).

Angioi, SA. "Φασόλια στην Ευρώπη: προέλευση και δομή των ευρωπαϊκών εκτάσεων του Phaseolus vulgaris L." Rau D, Attene G, et al., National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine, Σεπτέμβριος 2010.

Bitocchi E, Nanni L, Bellucci E, Rossi M, Giardini A, Spagnoletti Zeuli P, Logozzo G, Stougaard J, McClean P, Attene G et al. 2012. Η μεσοαμερικανική προέλευση του κοινού φασολιού (Phaseolus vulgaris L.) αποκαλύπτεται από δεδομένα αλληλουχίας. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών Early Edition.

Brown CH, Clement CR, Epps P, Luedeling E και Wichmann S. 2014. Η παλαιοβιογλωσσολογία του κοινού φασολιού (Phaseolus vulgaris L.).Εθνοβιολογία Γράμματα 5(12):104-115.

Kwak, Μ. "Δομή της γενετικής ποικιλομορφίας στις δύο κύριες ομάδες γονιδίων του κοινού φασολιού (Phaseolus vulgaris L., Fabaceae). "Gepts P, Εθνικό Κέντρο Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας, Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής των ΗΠΑ, Μάρτιος 2009.

Kwak M, Kami JA και Gepts P. 2009. Το Putative Mesoamerican Domestication Center βρίσκεται στη λεκάνη Lerma-Santiago του Μεξικού. Επιστήμη καλλιεργειών 49(2):554-563.

Mamidi S, Rossi M, Annam D, Moghaddam S, Lee R, Papa R και McClean P. 2011. Διερεύνηση της εξημέρωσης του κοινού φασολιού (Λειτουργική Βιολογία Φυτών 38(12):953-967.Phaseolus vulgaris) χρησιμοποιώντας δεδομένα αλληλουχίας πολλαπλών στόχων.

Mensack M, Fitzgerald V, Ryan E, Lewis M, Thompson H και Brick M. 2010. Αξιολόγηση της διαφορετικότητας μεταξύ των κοινών φασολιών (Phaseolus vulgaris L.) από δύο κέντρα εξημέρωσης χρησιμοποιώντας τεχνολογίες «omics».BMC Genomics 11(1):686.

Nanni, Λ. "Νουκλεοτιδική ποικιλότητα μιας γονιδιωματικής αλληλουχίας παρόμοια με το SHATTERPROOF (PvSHP1) σε εξημερωμένα και άγρια ​​κοινά φασόλια (Phaseolus vulgaris L.)." Bitocchi E, Bellucci E, et al., National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine, Δεκέμβριος 2011, Bethesda, MD.

Peña-Valdivia CB, García-Nava JR, Aguirre R JR, Ybarra-Moncada MC και López H M. 2011. Διακύμανση των φυσικών και χημικών χαρακτηριστικών του κόκκου κοινού φασολιού (Phaseolus vulgaris L.) κατά μήκος μιας κλίσης Domestication.Χημεία & Βιοποικιλότητα 8(12):2211-2225.

Piperno DR, και Dillehay TD. 2008. Οι κόκκοι αμύλου στα ανθρώπινα δόντια αποκαλύπτουν πρώιμη διατροφή ευρείας καλλιέργειας στο βόρειο Περού. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών 105(50):19622-19627.

Scarry, Γ. Μαργαρίτα. "Πρακτικές κτηνοτροφίας στις ανατολικές δασικές περιοχές της Βόρειας Αμερικής." Μελέτες περιπτώσεων στην περιβαλλοντική αρχαιολογία, SpringerLink, 2008.

J, Schmutz. "Ένα γονιδίωμα αναφοράς για κοινή ανάλυση διπλής εξημέρωσης σε ολόκληρο το φασόλι και το γονιδίωμα." McClean PE2, Mamidi S, Εθνικό Κέντρο Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας, Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής των ΗΠΑ, Ιούλιος 2014, Bethesda, MD.

Tuberosa (Συντάκτης). "Γονιδιωματική των φυτικών γενετικών πόρων." Roberto, Graner, et al., Τόμος 1, SpringerLink, 2014.