A kenyérnek köszönhetően vagyunk 8 milliárdan a Földön

Egy nagyszabású nemzetközi kutatás új megvilágításba helyezte a kenyérbúza jelentőségét az ősi világ átalakulásában, mely végül egy olyan ikonikus növénnyé vált, amely ma is táplálja a globális, immár nyolcmilliárd főt számláló népességet.

„Eredményeink rávilágítanak civilizációnk egy meghatározó eseményére, ami egy újfajta mezőgazdaság létrejöttét tette lehetővé, ezáltal emberek telepedhettek le és társadalmakat hozhattak létre” – mondta Brande Wulff, a kutatás egyik vezető szerzője, a King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) búzakutatója.

A tanulmány társszerzője, Cristobal Uauy, a John Innes Center kutatócsoportjának vezetője szerint a munka kiváló példája annak, hogy az adatok és a vetőmagok nemzetközi szintű megosztása hogyan vezethet jelentős eredményekhez.

„Elképesztő, hogy milyen sokat érhetünk el, ha összehangoljuk erőforrásainkat és szakértelmünket, nemcsak intézmények között, hanem nemzetközi határokon átívelően is” – tette hozzá Uauy.

Az Open Wild Wheat Consortium (OWWC) által végzett kutatás szerint a kenyérbúza sikerének titka egy vadfű, az Aegilops tauschii genetikai sokféleségében rejlik. A kenyérbúza három vadfű keresztezéséből származik, amely három genomot (A, B és D) egyesít egyetlen összetett növényben. Az Aegilops tauschii, egyébként jelentéktelennek tűnő gyomnövény, adta a D-genomot a kenyérbúzának, amikor körülbelül nyolc-tizenegyezer évvel ezelőtt a termékeny félhold területén hibridizálódott a korai termesztett tésztabúzával.

Ez a véletlenszerű hibridizáció a Kaszpi-tenger déli partvidékén egy mezőgazdasági forradalmat indított el. A kenyérbúza termesztése gyorsan elterjedt különböző éghajlati és talajviszonyok között, mivel a gazdák lelkesen fogadták az új, dinamikus növényt, ami magas gluténtartalma révén rugalmasabb és levegősebb tésztát eredményezett, ideálissá téve a kenyérkészítéshez.

A kenyérbúza gyors elterjedése egy ilyen széles földrajzi területen régóta fejtörést okoz a kutatóknak. A kenyérbúza vadon nem fordul elő, és a D-genomot a növény meglévő A és B genomjához hozzáadó hibridizációs esemény egy genetikai szűkületet hozott létre, így jelentősen csökkentette az új faj genetikai sokféleségét a környező vadfűfélékhez képest.

Ráadásul a búza önbeporzó növény, ami általában azt jelenti, hogy a kenyérbúza nehezen boldogulna az eredeti termékeny félhold környezetén kívül. Mégis, hogyan válhatott ennyire elterjedtté és globálisan dominánssá?

A rejtély megoldására a nemzetközi kutatócsoport egy 493 egyedi, az Aegilops tauschii földrajzi elterjedését tükröző mintavételi panelt állított össze Törökország északnyugati részétől Kína keleti részéig.

Ebből a panelből a kutatók 46 mintát választottak ki, amelyek a faj tulajdonságait és genetikai sokféleségét tükrözik, hogy létrehozzák az Aegilops tauschii Pangenomot – egy átfogó genetikai térképet.

Ezzel a Pangenommal a kutatók 80 000 kenyérbúza-tájfajtát vizsgáltak meg, amelyeket a Nemzetközi Kukorica- és Búzafejlesztési Központ (CIMMYT) gyűjtött össze a világ minden tájáról. A déli részéről származó Aegilops tauschii vonalból (L2) ered. A D-genom fennmaradó 25%-a pedig a faj elterjedési területének különböző vonalaiból származik.

Simon Krattinger, a tanulmány társszerzője rámutatott, hogy ez a 25%-os génáramlás más Aegilops tauschii vonalakból jelentősen hozzájárult a kenyérbúza sikeréhez.

„Az a genetikai változatosság, amit ez a sokféleség biztosít, nélkülözhetetlen volt ahhoz, hogy ma ekkora mennyiségben fogyasszunk kenyeret. Ellenkező esetben a kenyérbúza ma regionális növény lenne – fontos a Közel-Keleten –, de kétlem, hogy globálisan domináns növénnyé válhatott volna, ha nem rendelkezik azzal a plaszticitással, amely lehetővé tette számára, hogy alkalmazkodjon” – mondta Krattinger.

A régi biológiai rejtély megoldásán túl az OWWC által létrehozott nyílt forráskódú Aegilops tauschii Pangenom és a hozzáférhetővé tett genetikai állomány már most is számos kutató és nemesítő rendelkezésére áll világszerte.

Az adatok segítenek a szakértőknek új betegségekkel szembeni ellenálló gének felfedezésében, amelyek megvédhetik a búzanövényeket az olyan régi mezőgazdasági fenyegetésektől, mint a búzarozsda. A kutatók ezen kívül az éghajlatváltozásnak ellenálló géneket is keresnek ebben a vadon élő fűfélében, amelyeket elit búzafajtákba lehet beilleszteni.