Tavallisen papun historia

Tavallisen papun kotielämähistoria (Phaseolus vulgaris L.) on välttämätöntä maatalouden alkuperän ymmärtämiseksi. Pavut ovat yksi "kolme siskoa"perinteisten maatalouden viljelymenetelmien, joista Pohjois-Amerikassa sijaitsevat eurooppalaiset kolonistit ovat ilmoittaneet: Intiaanit viisaasti pilaantunut maissi, kurpitsa ja pavut tarjoavat terveellisen ja ympäristöystävällisen tavan hyödyntää niiden erilaisia ​​ominaisuuksia.

Pavut ovat yksi tärkeimmistä kotimaisista palkokasveista maailmassa, koska niissä on runsaasti proteiini-, kuitu- ja monimutkaisia ​​hiilihydraatteja. P. vulgaris on ylivoimaisesti suvun taloudellisesti tärkein kotieläinlaji Phaseolus.

P. vulgaris papuja on valtavan määrän muotoisia, kokoisia ja värejä, pinto-vaaleanpunaisesta mustasta valkoiseen. Tällaisesta monimuotoisuudesta huolimatta luonnonvaraiset ja kotimaiset pavut kuuluvat samoihin lajeihin, samoin kuin kaikki värikkäitä lajikkeita ("maaraces") papuja, joiden uskotaan olevan seurausta väestön pullonkauloista ja tarkoituksenmukaisista valinta.

Tärkein ero villien ja viljeltyjen papujen välillä on, kotimaiset pavut ovat vähemmän kiinnostavia. Siementen paino kasvaa merkittävästi, ja siemenpalkojen särkyminen on vähemmän todennäköistä kuin villien muotojen: ensisijainen muutos on rakekoon, siemenkuoren paksuuden ja vedenoton muutoksen vähentyminen vuoden aikana ruoanlaitto. Kotimaan kasvit ovat myös pikemminkin yksivuotisia kuin monivuotisia, valittu ominaisuus luotettavuudelle. Värikkäisestä lajikkeestaan ​​huolimatta kotimainen papu on paljon ennustettavampaa.

Tieteellinen tutkimus osoittaa, että pavut kotielätettiin kahdessa paikassa: Andien vuoristo Perun ja Meksikon Lerma-Santiagon altaan. Villi tavallinen papu kasvaa tänään Andissa ja Guatemalassa: villityypeistä on tunnistettu kaksi erillistä suurta geeniryhmää, jotka perustuvat faasinoliini (siemenproteiini) siemenessä, DNA-merkkien monimuotoisuus, mitokondriaalisen DNA: n variaatio ja monistetun fragmentin pituuden polymorfismi ja lyhyt sekvenssi toistaa merkinnän tiedot.

Lähi-Amerikan geenivarat ulottuvat Meksikosta Keski-Amerikan kautta ja kohti Venezuela; Andien geenivarat löytyvät Perun eteläosista Luoteis-Argentiinaan. Kaksi geenipoolia erottuivat noin 11 000 vuotta sitten. Mesoamerikkalaiset siemenet ovat yleensä pieniä (alle 25 grammaa 100 siemeniä kohti) tai keskipitkää (25 - 40 g / 100 siementä), ja niissä on yksi faasinoliinityyppi, tavallisen papun tärkein siementen varastointiproteiini. Andien muodossa on paljon suurempia siemeniä (yli 40 g / 100 siemenpainoa), erityyppisellä faasinolilla.

Mesoamerican tunnustettuihin maaseutualueisiin kuuluu Jalisco Meksikon rannikon lähellä Jaliscon osavaltiossa; Durango Meksikon keskustan yläosassa, johon kuuluvat pinto, pohjoiset, pienet punaiset ja vaaleanpunaiset pavut; ja Mesoamerican, trooppisella Keski-Amerikan ala-alueella, johon sisältyy musta, laivasto ja pieni valkoinen. Andien viljelylajit sisältävät Perun Andien ylängöllä sijaitsevan perun; Chileläinen Pohjois-Chilessä ja Argentiinassa; ja Nueva Granada Kolumbiassa. Andien pavut sisältävät tumman ja vaaleanpunaisen munuaisen, valkoisen munuaisen ja karpalon pavut.

Vuonna 2012 julkaistiin Roberto Papan johtaman geneetikkojen ryhmän työ Kansallisen tiedeakatemian julkaisut (Bitocchi et ai. 2012), esittämällä argumentin kaikkien pavun mesoamerikkalaisesta alkuperästä. Papa ja hänen kollegansa tutkivat viiden erilaisen geenin nukleotididiversiota, joita löydettiin kaikissa muodoissa - villinä ja kotieläiminä - ja sisälsi esimerkkejä Andista, Mesoamerica ja välittäjäpaikka Perun ja Ecuadorin välillä - ja tarkasteli geenien maantieteellistä jakautumista.

Tämä tutkimus viittaa siihen, että villi muoto levisi Mesoamericasta Ecuadoriin ja Columbiaan ja sitten Andiin, missä vakava pullonkaula vähensi geenien monimuotoisuutta, jonkin aikaa ennen kesyttäminen. Kodittaminen tapahtui myöhemmin itsenäisesti Andissa ja Mesoamerikassa. Pavun alkuperäisen sijainnin merkitys johtuu alkuperäisen kasvin villistä sopeutumiskyvystä, joka sallii se siirtyy moniin erilaisiin ilmasto-olosuhteisiin Mesoamerican alamäkistä, Andien ylängöille.

Vaikka papujen tarkkaa kodistumispäivää ei ole vielä määritetty, luonnonvaraisia ​​maa-ainesia on ollut löydetty arkeologisissa kohteissa, joiden päivämäärät ovat olleet Argentiinassa 10 000 vuotta sitten ja 7000 vuotta sitten Meksiko. Mesoamericassa kotimaisia ​​tavallisia papuja viljeltiin varhain ennen ~ 2500 Tehuacanin laaksossa ( Coxcatlan), 1300 BP Tamaulipassa (osoitteessa (Romeron ja Valenzuelan luolat lähellä Ocampoa), 2100 BP Oaxacan laaksossa (at Guila Naquitz). Phaseolus-tärkkelysjyvät otettiin talteen ihmisen hampaista Andien Perun Las Pircas -vaihepaikoista, päivätty välillä ~ 6970-8210 RCYBP (noin 7800-9600 kalenterivuotta ennen nykyistä).

Angioi, SA. "Pavut Euroopassa: Phaseolus vulgaris L. -lajin eurooppalaisten maaperäisten alkuperä ja rakenne." Rau D, Attene G, et ai., Kansallinen bioteknologiatietokeskus, Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, syyskuu 2010.

Bitocchi E, Nanni L, Bellucci E, Rossi M, Giardini A, Spagnoletti Zeuli P, Logozzo G, Stougaard J, McClean P, Attene G et ai. 2012. Tavallisen papun (Phaseolus vulgaris L.) mesoamerikkalainen alkuperä paljastetaan sekvenssitiedoilla. Kansallisen tiedeakatemian aikakauslehden julkaisut.

Brown CH, Clement CR, Epps P, Luedeling E ja Wichmann S. 2014. Tavallisen pavun (Phaseolus vulgaris L.) paleobiolingvistiikka.Etnobiologiakirjeet 5(12):104-115.

Kwak, M. "Geneettisen monimuotoisuuden rakenne tavallisen papun (Phaseolus vulgaris L., Fabaceae). "Gepts P, Kansallinen bioteknologiatietokeskus, Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, Maaliskuu 2009.

Kwak M, Kami JA ja Gepts P. 2009. Putative Mesoamerican Domestication Center sijaitsee Lerma-Santiagon altaassa Meksikossa. Kasvitiede 49(2):554-563.

Mamidi S, Rossi M, Annam D, Moghaddam S, Lee R, Papa R ja McClean P. 2011. Tutkimus tavallisen pavun kodinnasta (Funktionaalinen kasvibiologia 38(12):953-967.Phaseolus vulgaris) käyttämällä multilocus-sekvenssitietoja.

Mensack M, Fitzgerald V, Ryan E, Lewis M, Thompson H ja Brick M. 2010. Arviointi kahdesta kotieläinkeskuksesta peräisin olevien tavallisten papujen (Phaseolus vulgaris L.) monimuotoisuudesta käyttämällä omics-tekniikkaa.BMC-genomiikka 11(1):686.

Nanni, L. "SHATTERPROOF: n (PvSHP1) kaltaisen genomisen sekvenssin nukleotididiversiteetti kotieläimessä ja villissä tavallisessa papussa (Phaseolus vulgaris L.)." Bitocchi E, Bellucci E, et ai., Kansallinen bioteknologiatietokeskus, Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, joulukuu 2011, Bethesda, MD.

Peña-Valdivia CB, García-Nava JR, Aguirre R JR, Ybarra-Moncada MC ja López H M. 2011. Tavallisen pavun (Phaseolus vulgaris L.) viljan fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien muutos kodistusgradientilla.Kemia ja biologinen monimuotoisuus 8(12):2211-2225.

Piperno DR ja Dillehay TD. 2008. Ihmisen hampaiden tärkkelysjyvät paljastavat varhaisen laajakasvien ruokavalion Pohjois-Perussa. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut 105(50):19622-19627.

Scarry, C. Margaret. "Viljelykasvien viljelykäytännöt Pohjois-Amerikan itäisillä metsäalueilla." Tapaustutkimukset ympäristöarkeologiassa, SpringerLink, 2008.

J, Schmutz. "Vertailun genomi tavallisille papuille ja genomin laajuiselle kaksoismuodostumien analysoinnille." McClean PE2, Mamidi S, Kansallinen bioteknologiatietokeskus, Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, heinäkuu 2014, Bethesda, MD.

Tuberosa (Toimittaja). "Kasvien geenivarojen genomiikka." Roberto, Graner, et ai., Osa 1, SpringerLink, 2014.