Генетическое исследование раскрывает, как цитрусовые стали любимым фруктом Средиземноморья

Генетический анализ показал ключевую роль еврейской культуры в широком распространении цитрусовых в ранних средиземноморских обществах.

Это открытие стало результатом исследования странной бескислотной мутации, которая делает сок цитрусовых в 1000 раз менее кислым.

Исследователи из John Innes Centre с помощью генетического анализа проследили происхождение бескислотных мутаций у цитрона — первого вида цитрусовых, культивируемого в Средиземноморье.

«Некоторые считали, что это недавняя мутация, возникшая на Корсике или где-то в Средиземноморье, но мы выяснили, что это не так. Это древняя мутация, которая присутствует в китайских "пальчатых цитронах" (Будда рука) и в тех, что используются в еврейском ритуале Суккот», — объясняет первый автор статьи, доктор Эудженио Буттелли.

Бескислотные мутации веками интересовали ботаников и селекционеров и встречаются у многих цитрусовых, включая цитрон, сладкий лайм, лиметту, лимон и сладкий апельсин.

Бескислотные плоды также утратили способность производить пигменты антоцианы, которые придают темно-красный оттенок листьям, цветам и иногда мякоти.

Исследователи определили ген Noemi как ключевой фактор регуляции кислотности плодов. Анализ также показал, что этот ген работает в паре с другим геном, Ruby, контролируя выработку антоцианов.

Исследование выявило специфические мутации в гене Noemi у нескольких бескислотных видов и гибридов цитрусовых. Эти плоды часто называют сладкими или пресными из-за низкой кислотности и высоко ценят как цитроны (Этрог на иврите), используемые в еврейском празднике урожая Суккот.

Одна из этих мутаций совпала с мутацией, найденной у пальчатых цитронов, впервые культивируемых в Китае 3300 лет назад. Это подтвердило, что мутация возникла до появления цитрона в Средиземноморье.

Дальнейший анализ показал, что тот же древний аллель Noemi, ответственный за бескислотность, присутствовал в йеменском цитроне — древнем сорте, традиционно используемом в ритуале Суккот со времен разрушения Первого Храма в 587 г. до н.э. Другой традиционно используемый в ритуале сорт, греческий цитрон, также имел ту же генетическую особенность.

Анализ позволяет предположить, что аутентичный еврейский ритуальный Этрог был бескислотным. Эта идея находит поддержку в упоминании «сладкого цитрона» в еврейском правовом тексте Талмуд, датируемом 200 г. н.э.

Исследование, опубликованное в Current Biology, проливает свет на путь доместикации цитрона. Оно подтверждает точку зрения, что распространение цитрона в Средиземноморье было облегчено его принятием в еврейской культуре в качестве важного религиозного символа. Некоторые ученые полагают, что евреи, находившиеся в изгнании в Вавилоне, принесли цитрон обратно в Палестину.

Почему был выбран именно этот сладкий, или пресный, цитрус с простыми белыми цветами и листьями без цвета?

«Цитрон изначально культивировался в Китае из-за своих лекарственных свойств, и его кожура использовалась как лечебное средство, а не как пища», — объясняет соавтор исследования, профессор Кэти Мартин.

«К тому времени, когда он достиг Средиземноморья во времена Римской империи, цитрон был предметом роскоши, использовавшимся для ароматизации белья. Наличие белых цветков у бескислотной мутации, по-видимому, было важным, поскольку они являются символом чистоты. Мы предполагаем, что существовал сильный отбор против антоцианов, которые обычно придают цвет листьям и цветам».

Цитрон — один из четырех основных видов, составляющих род цитрусовых, сложную группу цветковых растений с высокой питательной, лекарственной и ароматической ценностью. Несмотря на то, что цитрусовые стали одной из самых экономически важных плодовых культур в мире, их история эволюции и одомашнивания долгое время оставалась неясной.

Характеристика гена Noemi дает исследователям важный генетический маркер, открывающий возможности для генетического анализа семян, найденных в захоронениях древнего мира, и ископаемых останков еще более древнего происхождения.

Исследование также дает ученым информацию, необходимую для создания плодов будущего — чтобы модулировать их уровень кислотности и увеличить содержание полезных для здоровья антоцианов.

«Если бы можно было стабильно ввести эти мутации, например, в лимон, то можно было бы делать лимонад, не требующий добавления большого количества сахара. Это сделало бы напиток более полезным для здоровья и безопасным для зубов», — объясняет профессор Мартин.