Ко су три мистериозна претка у геному данашњих банана, питају се научници

Биолози и генетичари покушавају да уђу у траг тим мистериозним прецима уписаним у геном данашњих банана како би видели да ли би њихови гени могли да помогну како би данашњи усеви били здравији.

„Припитомљавање банана је много компликованије него што смо до сада знали“, наводи Лорен Ризберг, еволуциони биолог са Универзитета Британске Колумбије у Ванкуверу, који није био укључен у студију.

Банане су некада биле нејестиве

Пре око 7000 година, банане нису биле меснато воће без семена које данас познајемо. Месо је било са црним семенкама и готово нејестиво. Уместо тога, људи су јели цветове дрвета банане или његове подземне кртоле. Такође су скидали влакна са стабљике налик на дебло да би правили предиво за одећу. Дрвеће банана тада је „веома мало личило на банане које данас видимо на пољима“, каже Џули Сардос, научник за генетске ресурсе у Удружењу Биоверсити Интернешенел, која прави банку различитих сорти банана.

Научници знају да је доминантни дивљи предак банане врста по имену Musa acuminata, која се јавља од Индије до Аустралије. Већина истраживача се слаже да је Папуа Нова Гвинеја место где су се култивисане банане, какве познајемо, први пут појавиле. Данас постоји много врста банана – више од хиљаду по последњем попису. Током свог припитомљавања, банане које купујемо у супермаркетима изгубиле су семе и постале су меснате и слађе.

Али било је тешко тачно одредити како и када је дошло до припитомљавања. Ствари компликује и то што неке банане имају уобичајена два сета хромозома, док друге имају три сета или више, што указује да су барем неке данашње банане хибриди који су резултат укрштања две или више сорти, или чак различитих врста.

Зашто је важно истражити геном банана

Постоји добар разлог да покушате да искористите дубоки историјски генски фонд данашњих банана: Индустрија банана вредна осам милијарди долара, која производи 100 милијарди банана годишње, угрожена је болестима као што су Панамска болест и бактеријско увенуће банана.

Узгајивачи банана се труде да пронађу начине за борбу против таквих патогена, посебно оних који нападају банану „кевендиш“, која чини више од половине свих банана које се извозе у Сједињене Државе и Европу. Неки сакупљају дивље сроднике и нејасне сорте које су отпорније на болести. Али увођење гена далеких предака би такође могло помоћи у челичењу савремених банана. Генетске анализе могу помоћи у састављању историје припитомљавања и утврђивању живих чланова тих предака.

Набила Јахиуи, научник за геномику банана из Француског Центра за пољопривредна истраживања и међународни развој у Монпељеу, и колеге су претходно упоредили ДНК из 24 прикупљена узорка дивљих и домаћих банана. У неколико њих пронашли су нешто збуњујуће: ДНК која се не поклапа са тим ни у једном другом узорку. На основу тог налаза, они су 2020. године предложили да, поред М. acuminata и других познатих дивљих сродника, две непознате врсте дају ДНК модерној банани.

Банане са два сета хромозома

У новој студији, Сардос и њене колеге прошириле су тај рад, фокусирајући се на сорте банана са два сета хромозома, јер су оне вероватно ближе повезане са првим припитомљеним бананама. („кевендиш“ има три сета.) Узели су узорке ДНК од 68 дивљих сродника и 154 врсте култивисаних банана, укључујући 25 сорти које је сакупио Сардосин тим у Папуи Новој Гвинеји. То је импресиван број сорти, од којих се неке јако тешко набављају, напомиње Тим Денхајм, археолог са Аустралијског националног универзитета који није био укључен у студију.

Поређење је пружило више доказа да су банане првобитно узгајане на Новој Гвинеји и указује да је подврста М. acuminata под називом „банксија“ прва која је припитомљена. Иста подврста је касније допринела ширењу култивисаних сорти, извјештавају Сардос и колеге у извештају објављеном у Frontiers in Plant Science. „Овај (закључак) је значајан“, напомиње Денхајм. „То потврђује претходне археолошке, ботаничке, лингвистичке и генетске студије.“

Узорци су такође указали на постојање трећег непознатог извора генетског материјала банане, известио је тим. Научници тек треба да идентификују те три врсте. Њихови подаци упућују да је један дошао из Нове Гвинеје, један из Тајландског залива, а трећи негде између северног Борнеа и Филипина.

У супротности са познатим генетским доказима

Денхајм је био изненађен када је открио да су савремене сорте банана на Новој Гвинеји генетски разноврсније од њиховог дивљег претка. „Ово је у супротности са већином генетских аргумената који наговештавају да је почетно припитомљавање довело до уског грла“, каже он. Он претпоставља да је чак и док су узгајивачи радили на побољшању банана, дошло до масовног укрштања са дивљим сродницима, што је довело до гомила сорти са различитим генетским пореклом.

„Овај рад додатно потврђује важност хибридизације у еволуцији (одређених) усева“, наводи Ризбергова, чији је рад са сунцокретом показао да укрштање може бити важно за еволуцију.

Сардос и други љубитељи банана надају се да ће посетити мале фарме и друга места у домовини предака банана да виде да ли могу да нађу скорије потомке. Они такође могу дати залихе гена отпорних на болести које се могу укрштати са комерцијалним бананама. „Тамо постоји велики број неистражених варијетета банана“, закључује Лорен Ризберг.