Международное исследование выявило генетическую связь между современным винным виноградом и древними сортами

Новое исследование, проведенное под руководством палеогенетической лаборатории Музея естественной истории Стейнхардта при Тель-Авивском университете и Университете Хайфы, проанализировало ДНК из древних косточек местного винного винограда, обнаруженных при археологических раскопках в Негеве.

Было обнаружено, что одно семя почти идентично сорту Сирики, используемому сегодня для производства высококачественного красного вина в Греции и Ливане, в то время как другое семя является родственником белого сорта под названием Беэр, который до сих пор растет на пустынных виноградниках в дюнах Пальмахим.

Экспортируется в Европу

Генетическое исследование возглавили доктор Пнина Коэн и доктор Мейрав Мейри из палеогенетической лаборатории Музея естественной истории Штейнхардта в Тель-Авивском университете. Семена были найдены в ходе археологических раскопок под руководством профессора Ги Бар-Оза из Школы археологии и морских культур Хайфского университета в сотрудничестве с исследователями из Управления древностей Израиля. Среди других участников были исследователи из Хайфского университета, Института Вейцмана, Университета Бар-Илан и исследовательских институтов Франции, Дании и Великобритании. Статья была опубликована в журнале Труды Национальной академии наук.

«Археологические раскопки, проведенные в Негеве [in Israel] в последние годы выявили процветающую винодельческую промышленность византийского и раннего арабского периодов (примерно с четвертого по девятый век нашей эры), особенно в местах Шивта, Халуза, Авдат и Низана, которые в то время были большими, процветающими городами. — говорит профессор Гай Бар-Оз из Хайфского университета.

«Находки включают в себя большие давильни, кувшины, в которых хранилось эксклюзивное вино, экспортируемое в Европу, и виноградные косточки, хранившиеся более тысячи лет. Эта промышленность постепенно пришла в упадок после мусульманского завоевания в 7 веке, поскольку ислам запрещает употребление в пищу вина».

«Выращивание винного винограда в Негеве возобновилось только в наше время, в государстве Израиль, в основном с 1980-х годов. Однако эта отрасль в основном опирается на винные сорта винограда, импортированные из Европы».

Извлечение ДНК

Особенно интересной находкой был большой клад виноградных косточек, обнаруженный на полу запечатанной комнаты в Авдате. Исследователи объясняют, что эти семена относительно хорошо сохранились благодаря защите от климатических явлений, таких как экстремальные температуры, наводнения или обезвоживание. Чтобы узнать больше о семенах, в надежде выяснить, к каким разновидностям они могут принадлежать, исследователи приготовились извлечь их ДНК в палеогенетической лаборатории.

«Наука о палеогеномике использует ряд передовых технологий для анализа древних геномов, в первую очередь на основе археологических находок», — объясняет доктор Мейри из Музея естественной истории Стейнхардта в Тель-Авивском университете.

«Поскольку молекула ДНК очень чувствительна и со временем распадается, особенно при высоких температурах, мы обычно получаем лишь небольшие фрагменты ДНК, часто в плохой сохранности. Чтобы защитить их, мы работаем в особых условиях: палеогенетическая лаборатория — это изолированная чистая лаборатория с положительным давлением воздуха, которое не пропускает загрязняющие вещества, и мы входим в нее в стерилизованных «скафандрах», знакомых всем по пандемии COVID».

Для начала исследователи искали какие-либо органические вещества, оставшиеся в семенах. С этой целью они использовали FTIR (инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье) — химический метод, использующий инфракрасное излучение для получения светового спектра, который идентифицирует содержимое образца. Обнаружив остатки органического вещества в 16 семенах, исследователи извлекли ДНК из этих образцов.

Древний виноград: актуален и сегодня

Извлеченная ДНК была секвенирована с акцентом на около 10 000 геномных участков, где обычно обнаруживаются сортоспецифические признаки, и результаты сравнивались с базами данных современных виноградных лоз со всего мира: в 11 образцах качество генетического материала было слишком низким. сделать какие-либо определенные выводы. Три из оставшихся образцов были идентифицированы как в основном принадлежащие к местным разновидностям. Наконец, два образца самого высокого качества, оба примерно 900 г. н.э., были идентифицированы как принадлежащие к конкретным местным разновидностям, которые существуют до сих пор.

Открытие было весьма необычным:

• Было обнаружено, что одно семя принадлежит Сирики, известному ближневосточному сорту с долгой историей выращивания в Южном Леванте и на Крите, который до сих пор используется для производства высококачественного красного вина в Греции (куда, как известно, оно попало с востока). ) и в Ливане. Поскольку винный виноград обычно называют в честь места его происхождения, вполне возможно, что название Сирики происходит от Нахаль Сорек, важного ручья в Иудейских горах. Более того, это разнообразие может встречаться даже в Библии — в благословении Иакова своему сыну Иуде: «Он привяжет осла своего к лозе, и молодого сына — к лучшей ветке (сореке), вымоет в вине одежду свою, в кровь винограда (Бытие 49, 11); и, возможно, также предполагается в гигантской грозди винограда, привезенной людьми, посланными Моисеем исследовать землю: «Когда они достигли долины Эшколь (которую некоторые идентифицируют как Нахаль Сорек) , они отрезали ветвь с единственной гроздью винограда. Двое из них несли его на шесте между собой» (Числа 13, 23).
• Другое высококачественное семя было идентифицировано как имеющее отношение к Бееру, сорту белого винного винограда, который до сих пор растет в песках Пальмахима на побережье Израиля, на остатках виноградников, вероятно, заброшенных в середине 20-го века. Впервые исследователи смогли использовать геном виноградной косточки для определения цвета плода, обнаружив, что на самом деле это был белый виноград — старейший ботанический образец белого сорта из когда-либо идентифицированных. Пиво, уникальный местный сорт, эндемик земли Израиля, сегодня используется винодельней Баркан для производства собственного особого белого вина.

Крошечные предметы рассказывают большую историю

«Замечательная вещь в палеогенетике заключается в том, что иногда крошечные предметы могут рассказать большую историю», — говорит доктор Мейри. «Это именно то, что произошло в этом исследовании. С помощью всего лишь небольшого количества ДНК, извлеченного из двух виноградных косточек, мы смогли проследить преемственность в местной винодельческой промышленности — от византийского периода, более тысячи лет назад, до наших дней. »

«Мы считаем, что наши выводы также важны для современной винодельческой промышленности Израиля, которая росла и процветала в последние десятилетия. Сегодня большинство сортов, выращиваемых здесь, импортированы из Европы, так что местные условия не оптимальны для них. Местные сорта может быть более подходящим для местного климата и почвы, особенно в пустынном районе Негева.Наше исследование открывает новые пути для восстановления и улучшения древних местных сортов, для создания винного винограда, более подходящего для сложных климатических условий, таких как высокие температуры и мало осадков».