Rau diếp băng, xà lách lá sồi, xà lách romaine, và tất cả các loại rau diếp khác mà chúng ta ăn ngày nay, có nguồn gốc từ thực vật hoang dã đã được biến đổi cách đây 6000 năm ở Caucasus để dầu thực vật có thể được thu hoạch từ hạt. Sau khi người Hy Lạp và La Mã cổ đại lai tạo thêm các loại cây này để sử dụng chúng làm rau ăn lá, rau diếp cũng xuất hiện trên đĩa của chúng ta theo thời gian. Lịch sử đặc biệt của rau diếp đã được mô tả chi tiết nhờ phân tích DNA của 445 loại rau diếp, do Đại học & Nghiên cứu Wageningen và BGI Trung Quốc thực hiện. Nghiên cứu của họ sẽ được công bố hôm nay trên tạp chí Nature Genetics định kỳ có thẩm quyền và mở ra cánh cửa để nhân giống nhanh hơn và hiệu quả hơn các loại cây lương thực có khả năng phục hồi tốt hơn.
Hãy thử tưởng tượng một bộ sưu tập gồm 2500 loại rau diếp khác nhau: khoảng 1500 loại đã từng được nông dân trồng ở một nơi nào đó trên thế giới và khoảng 1000 quần thể cây rau diếp hoang dại ở ven đường và các khu bảo tồn thiên nhiên. Sau đó, hãy thử tưởng tượng DNA được thu thập từ tất cả các loại rau diếp này và được sử dụng để xác định xem rau diếp trên đĩa của chúng ta hình thành như thế nào. Những cây hoang dã đầu tiên đã được cải tạo để trồng trọt cách đây 6000 năm ở Caucasus. Những cây lá ngón đầu tiên này chỉ thích hợp để thu hoạch hạt để chiết xuất dầu, và người Hy Lạp và La Mã cổ đại đã lai tạo thêm những loại cây này (vào thời điểm đó, chúng vẫn còn gai trên lá) để dùng làm rau ăn lá. Và câu chuyện do DNA kể lại vẫn tiếp tục, cho đến khi người Mỹ cần các đặc tính từ các giống cây hoang dã để thay đổi rau diếp bơ mềm, mịn thành rau diếp băng cứng, nhăn nheo.
Các loại rau diếp khác nhau trên thế giới
Di cư chậm qua Châu Âu
Trung tâm Nguồn gen, Hà Lan (CGN), là ngân hàng gen của Hà Lan và là một phần của Đại học & Nghiên cứu Wageningen (WUR), quản lý bộ sưu tập 2500 loại rau diếp này. Đây là bộ sưu tập rau diếp lớn nhất, đầy đủ nhất và được ghi chép tốt nhất trên thế giới.
Phối hợp với BGI của Trung Quốc, thứ tự DNA đang được xác định cho tất cả 2500 loại, bao gồm phân tích các biến thể di truyền và sự khác biệt và tương đồng giữa các biến thể này. Kết quả từ 445 loại rau diếp đầu tiên đã dẫn đến một công bố trên tạp chí Nature Genetics về nguồn gốc và lịch sử nhân giống của loại cây này.
Có vẻ như có rất nhiều thông tin. Hóa ra, các giống cá la hán hiện đại được trồng hầu hết giống với loài tiền thân hoang dã của chúng là Lactuca serriola từ vùng Caucasus và những giống cá la hán được trồng đầu tiên phải được trồng để lấy hạt và lấy dầu. Quá trình di cư chậm chạp của rau diếp khắp châu Âu qua Đế chế La Mã, cũng như quá trình chuyển đổi từ cây hạt sang cây ăn lá, cũng có thể được tái tạo lại.
Xà lách tảng băng so với xà lách bơ "cổ đại"
Nghiên cứu cũng có thể xác định điểm mà tại đó rau diếp tảng băng gần đây khác với rau diếp bơ “cổ đại” trong vật liệu di truyền của loài Lactuca virosa hoang dã, một sự thật đã bị nghi ngờ từ lâu dựa trên dữ liệu phả hệ của những giống rau diếp này.
Phân tích mối quan hệ giữa thông tin DNA và các đặc điểm của các loài cá được nuôi trồng cho thấy rằng quá trình lựa chọn nghiêm ngặt đã diễn ra đối với các đặc điểm mong muốn cho sản xuất và tiêu dùng, "các đặc điểm thuần hóa" như không có gai và gai, dẫn đến giảm tính đa dạng trong các vùng của DNA nơi chứa các gen cho các tính trạng này. Có vẻ như việc xác định vị trí của một số gen trong ADN có thể thực hiện được bằng cách phân tích mối quan hệ giữa sự biến đổi ADN và các đặc điểm thông qua cái gọi là Nghiên cứu Hiệp hội Toàn bộ Bộ gen (GWAS).
Chìa khóa cho sự phong phú của vật chất di truyền để lai tạo
Theo Rob van Treuren và Theo van Hintum, hai đồng tác giả của Wageningen, nghiên cứu đã chứng minh tuyệt vời lượng thông tin có thể được thu thập từ thông tin DNA trong một bộ sưu tập ngân hàng gen. Nó cũng cho thấy tầm quan trọng của việc bảo tồn và bảo vệ đa dạng sinh học và nguồn gen đối với việc cung cấp lương thực bền vững trong thời kỳ biến đổi khí hậu và dân số toàn cầu ngày càng tăng.
“Việc xác định thứ tự DNA của vật liệu, trong các bộ sưu tập của chúng tôi và các bộ sưu tập khác, cho phép khoa học lần ra những đặc điểm ẩn giấu cho đến nay, trong hàng nghìn giống và quần thể hoang dã của rau diếp và các loại cây trồng khác. Làm như vậy, chúng ta đã lấy được chìa khóa mở rương kho báu cực lớn. Ví dụ, hãy tưởng tượng rằng nghiên cứu chỉ ra rằng một số gen nhất định rất quan trọng đối với khả năng chống lại hạn hán hoặc một loại bệnh nhất định. Sau đó, bạn có thể tìm kiếm trong dữ liệu DNA các nguồn gen có các gen trông rất giống nhau và bằng cách sử dụng các nguồn đó, bạn có thể nhân giống cây trồng nhanh hơn và hiệu quả hơn nhiều so với những gì có thể trước đây. Đó không có gì là thiếu sót của người cách mạng ”.
Để biết thêm thông tin:
Đại học Wageningen & Nghiên cứu
www.wur.nl