Поиск родителей сортов винограда «каберне-совиньон» и «шардоне»: как анализ ДНК помогает отследить генетическое происхождение вина

от

Вино — неотъемлемая часть средиземноморской культуры. Оно изготавливается путём ферментации прессованного виноградного сока. Полученный напиток состоит из воды и алкоголя, а также летучих химических соединений (альдегидов, кетонов, сложных эфиров) и нелетучих соединений (сахаров, флавоноидов, терпенов) в самых разных пропорциях. Вино сопровождало ритуалы, праздники, трапезы и моменты социализации или отдыха людей по крайней мере с эпохи палеолита.

Дикие виноградные лозы, из которых изготавливали первые вина, дают плоды гроздьями. Хотя их ягоды намного меньше, чем у современных культивируемых сортов, они всё равно становятся сладкими, когда созревают.

Несомненно, наши предки-охотники-собиратели поняли, что эти гроздья — вкусный и портативный источник энергии. Само вино, скорее всего, было обнаружено случайно, после того как был найден сок очень спелого винограда на ранних стадиях алкогольного брожения из-за дрожжей на кожуре ягод.

Когда вы наслаждаетесь бокалом вина «каберне-совиньон», вы, вероятно, нечасто задумываетесь о том, как выращивали виноград, из которого оно произведено. Можно даже предположить, что все виноградные лозы в мире с таким названием генетически одинаковы: идентичные клоны, полученные из одного исходного вида, который мы решили клонировать миллионы раз, покрыв обширные участки сельскохозяйственных угодий аккуратными рядами его лоз.

Использование бесполого размножения

Именно так и есть. Мы используем бесполое размножение для выращивания виноградных лоз, воспроизводя одну и ту же особь, которая изначально существовала, снова и снова. Как и в случае с картофелем сорта Kennebec или яблоками Fuji, когда мы пьём вино, мы потребляем клон клона клона, который происходит от длинной линии клонов исходного растения, покорившего нас своим вкусом и текстурой.

Как найти генетический источник «каберне-совиньон»?

Но как мы можем найти генетический источник «каберне-совиньон»? И возможно ли его отследить? Учёный-ботаник из Калифорнии по имени Кэрол П. Мередит задалась этими вопросами в 1990-х годах.

Используя методы судебной генетики, она начала с идентификации и характеристики коротких последовательностей с переменными повторами в геноме обычной виноградной лозы, известной как Vitis vinifera. Затем она генетически проанализировала различные штаммы, представляющие коммерческий интерес, и другие, выращенные в предполагаемых регионах происхождения, пока не идентифицировала родительские штаммы.

Мередит смогла без сомнения заключить, что красный виноград «каберне-совиньон» является прямым потомком двух высоко ценимых родителей: красного винограда «каберне-фран» и белого «совиньон-блан». Скорее всего, случайное перекрёстное опыление в XVII веке в регионе Бордо дало начало этой известной разновидности.

Вскоре после этого Мередит и её коллеги идентифицировали родительские штаммы второго наиболее широко выращиваемого сорта винограда в мире — «шардоне». Они обнаружили, что это результат скрещивания известного красного сорта «пино-нуар» и белого сорта «гуай-блан», который не пользовался большим уважением.

Последний сорт был привезён из своей родины римским императором Пробом, который был родом из центрально-европейского региона Паннонии. Он завёз виноград в Галлию для развития виноделия, хотя из него не получались высококачественные вина.

Тем не менее оба сорта широко культивировались во Франции в Средние века, что делало вероятным ещё одно случайное перекрёстное опыление. Фактически, эти же родители также произвели — в дополнение к «шардоне» — другие сорта, имеющие высокую энологическую ценность, такие как красный виноград «гаме».

Генетические исследования

После этих успехов в генетической идентификации и учитывая большое количество сортов, выращиваемых в разных странах (некоторые из которых очень старые), были проведены генетические исследования современных лоз и сортов, а также диких лоз и семян, найденных у более старых сортов. Всё это позволило нам установить генетические отношения между различными типами виноградных лоз.

Например, испанские исследователи обнаружили происхождение сорта «темпранильо». Широко культивируемый на Пиренейском полуострове под разными названиями, он является результатом скрещивания Альбилло Майор (который сам всё ещё культивируется в центральной Испании) и гораздо менее популярного Бенедикто, который, вероятно, больше не выращивается.

Что касается сорта «сира» или «шираз», то он происходит из Франции и не имеет никакого отношения к персидскому городу Шираз. Тем не менее экзотичность этих маловероятных отношений использовалась и продолжает использоваться в качестве маркетингового инструмента.

Но это делается не ради развлечения. Все генетические знания, полученные из интересующих культур, хранятся в банках зародышевой плазмы, где хранятся годы естественного и искусственного отбора, чтобы культивируемым растениям можно было придать особые качества. У виноградных лоз это позволяет нам обнаружить, какие конкретные генетические варианты придают определённые сенсорные характеристики вину, которое они производят, или которые естественным образом более устойчивы к вредителям.

Целенаправленное скрещивание

Целенаправленное скрещивание имело смысл в XX и начале XXI века. Однако теперь, когда геном виноградной лозы полностью секвенирован, эталонный геном можно сравнить с геномом любой другой разновидности, чтобы обнаружить, какие генетические варианты нас интересуют.

Это означает, что новые характеристики можно ввести с помощью генетического редактирования без необходимости перекрёстного опыления или последующего отбора потомства. Так можно ли ожидать появления новых сортов вин, полученных с помощью целенаправленной генной инженерии?

Можно с уверенностью сказать, что энология будущего сольётся с биотехнологиями для генетического улучшения сортов винограда. Это может быть сделано для того, чтобы сделать их более устойчивыми к изменению климата и экстремальным погодным условиям или для производства качественных вин с определённым набором сенсорных характеристик — либо очень похожих, либо сильно отличающихся от характеристик сегодняшних вин.

Что касается Кэрол П. Мередит, то она ушла из лабораторных исследований после того, как открыла ящик Пандоры с генетикой сортов вин, и посвятила себя посадке собственных виноградников и производству вина «сира» вместе со своим мужем в калифорнийской долине Напа. Её вина, по общему мнению, высоко ценятся знатоками.

Материал предоставлен The Conversation.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте