一個國際研究小組首次成功地對巖石大麥籽粒的基因組進行了測序。這是迄今為止要重建的最古老的植物基因組。這些6000年歷史的種子是從以色列朱迪亞沙漠馬薩達堡壘南部懸崖的Yoram洞穴中取出的，靠近死海。在遺傳上，史前大麥非常類似于在南黎凡特種植的現(xiàn)今大麥，支持在約旦河谷上游發(fā)生的大麥馴化的現(xiàn)有假設。

該研究小組的成員來自德國Gatersleben的萊布尼茨植物遺傳與作物植物研究所(IPK); 以色列拉馬特甘的巴伊蘭大學; 希伯來大學，耶路撒冷，以色列; 德國耶拿馬克斯普朗克人類科學研究所; 和以色列海法大學; 英國詹姆斯赫頓研究所; 美國加州大學圣克魯茲分校; 明尼蘇達大學圣保羅分校; 德國蒂賓根大學。

在耶路撒冷希伯來大學考古研究所的Uri Davidovich和大學的Zinman考古研究所的Nimrod Marom領導的系統(tǒng)考古發(fā)掘過程中，回收了分析的谷物以及成千上萬的其他植物遺骸。以色列海法。考古植物學分析由Bar-Ilan大學的Ehud Weiss領導。洞穴很難進入，大約6000年前人類僅在很短的時間內使用，可能是短暫的避難所。

迄今為止重建的最古老的植物基因組

大多數(shù)對考古植物學研究結果的研究僅限于古代和現(xiàn)今基于其形態(tài)的標本的比較。到目前為止，只有史前玉米已被遺傳重建。在這項研究中，該團隊成功地對6000年前的大麥谷粒的完整基因組進行了測序。結果現(xiàn)已發(fā)表在Nature Genetics期刊的在線版上。

“這些考古遺跡為我們提供了一個獨特的機會，讓我們最終對一個石炭石植物基因組進行測序。由于該地區(qū)極端干燥，遺傳物質已經保存了幾千年，”Bar-Ilan大學的Ehud Weiss解釋道。為了確定古代種子的年齡，研究人員將谷物分開并將其中一半用于放射性碳測年，而另一半則用于提取古老的DNA。“對我們來說，古老的DNA就像一個時間膠囊，它可以讓我們回到歷史中去研究農作物的馴化在過去的不同時間點，“耶拿馬克斯普朗克人類歷史科學研究所的考古學系主任約翰內斯克勞斯解釋說.Cllcolithic大麥谷的基因組是迄今為止最古老的植物基因組。

大麥的馴化很早就完成了

小麥和大麥已于1萬年前在肥沃的新月形成，這是一個鐮刀形區(qū)域，從現(xiàn)今的伊拉克和伊朗通過土耳其和敘利亞延伸到黎巴嫩，約旦和以色列。直到今天，這兩種作物的野生形式仍然存在于該地區(qū)，并且是海法大學進化研究所研究的主要模式物種之一。“從那里開始糧食種植??，后來傳播到歐洲，亞洲和北非，”海法大學的Tzion Fahima解釋道。

“我們的分析顯示，6000年前種植的種子與我們今天在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的野生形式在遺傳上存在很大差異。然而，它們顯示出與該地區(qū)現(xiàn)今的馴化線相當?shù)倪z傳重疊，”Nils Stein解釋說。在蘇格蘭鄧迪的James Hutton研究所的Robbie Waugh及其同事和明尼蘇達大學的Gary Muehlbauer的支持下，在萊布尼茨植物遺傳學和作物植物研究所(IPK)，Gatersleben將古代基因組與現(xiàn)代基因組進行比較， 美國。“這表明，肥沃新月中大麥的馴化已經很早就進展了。”

根據Tzion Fahima和他在大學的同事的說法，將古代種子與該地區(qū)的野生種子和所謂的“地方品種”(即近東農民種植的當?shù)卮篼溒贩N)進行比較，從而能夠在地理上提出建議。海法和以色列的Tel-Hai學院，“約旦河谷上游大麥馴化的起源 - 這一假設也得到了周邊地區(qū)的兩個考古遺址的支持，這些遺址中發(fā)現(xiàn)了迄今為止最早的大麥種植遺骸。

移民“信任”現(xiàn)存的地方品種

與該地區(qū)現(xiàn)今的馴養(yǎng)品系的遺傳重疊也向研究人員揭示。“這種相似性是一個驚人的發(fā)現(xiàn)，考慮到氣候，以及當?shù)氐膭又参镆约稗r業(yè)方法在很長一段時間內都發(fā)生了變化，”萊布尼茨植物遺傳學研究所的Martin Mascher說。和作物植物研究，該研究的主要作者。因此，研究人員假設來到該地區(qū)的征服者和移民沒有從他們以前的家鄉(xiāng)帶來他們自己的農作物種子，而是繼續(xù)種植當?shù)剡m應的現(xiàn)存地方品種。

對我們作物植物起源的新見解

在一項跨學科研究中結合考古學，考古學，遺傳學和計算基因組學，對我們的作物植物的起源產生了新的見解。“這只是一個新的令人興奮的研究領域的開始，”來自Tuebingen大學的Verena Schuenemann預測，該研究的第二位主要作者。“對史前植物考古遺跡的DNA分析將為我們提供有關作物植物起源，馴化和傳播的新見解。”