Опять приручение
de novo Одомашнивание — это процесс, при котором новые виды генетически изменяются для удовлетворения человеческих потребностей, таких как сельское хозяйство или общение . Это осуществляется как фермерами, так и учеными, и может быть осуществлено с помощью традиционной селекции или современных биотехнологических методов . Объектами для одомашнивания de novo часто являются виды, которые никогда не культивировались, но могут также включать диких родственников уже одомашненных видов.
Определение
[ редактировать ]Одомашнивание de novo — это процесс, посредством которого дикие виды намеренно превращаются в одомашненные разновидности. [1] Большинство одомашненных видов были одомашнены на протяжении тысячелетий: первое животное , собака , было одомашнено в течение 40 000–30 000 лет, а первые растения с начала неолитической революции — примерно 12 000 лет назад. [2] [3] Предполагается, что этот первоначальный процесс приручения был пассивным процессом, возникшим в результате подсознательного отбора особей, которые лучше себя показали в сельскохозяйственном контексте. [4] Научная область одомашнивания de novo направлена на ускоренное приручение новых видов, а не в течение тысяч лет, поскольку более одомашненные виды могут дать человечеству преимущество, особенно в сельском хозяйстве. [1] Новые одомашненные виды сельскохозяйственных культур могут создать альтернативу экстенсификации сельского хозяйства в регионах, где урожайность стабилизируется, сделать сельскохозяйственные системы более устойчивыми к изменению климата и повысить устойчивость сельского хозяйства. [5] [6] [7]
Важно отметить, что одомашнивание de novo происходит не только в научном контексте, но и активное одомашнивание новых видов осуществляется фермерами, особенно на Глобальном Юге . Сбор и последующая сельскохозяйственная интеграция традиционно собираемых в дикой природе пищевых растений происходит и по сей день и также представляет собой de novo . одомашнивание [8]
Терминология в научной области приручения неправильно стандартизирована: один и тот же термин для разных ученых означает разные вещи. [ нужна ссылка ] Это означает, что в некоторых случаях одомашнивание de novo используется исключительно для видов, у которых не было истории одомашнивания, тогда как в других случаях его можно использовать для описания дальнейших исследований полуодомашненных культур , которые уже прошли (ранние) стадии. одомашнивания. [9]
В растениях
[ редактировать ]Изучение одомашнивания de novo наиболее распространено в отношении растений из-за последствий, которые новые культуры могут принести в сельское хозяйство. Есть два потенциальных применения изучения одомашнивания de novo в науках о растениях : внедрение новых культур в сельскохозяйственные системы и повторное одомашнивание диких родственников традиционно одомашненных культур. [1]
Новые виды
[ редактировать ]
Внедрение новых видов в сельскохозяйственные системы может радикально изменить их работу. Одним из кандидатов на одомашнивание de novo являются многолетние зерновые культуры , зерновые культуры, которые можно собирать в течение нескольких сезонов после посадки, в отличие от однолетних зерновых , которые доминируют в сельском хозяйстве. [10] Успешное одомашнивание многолетних зерновых культур de novo резко сократит потребность в ежегодной вспашке , защите всходов и энергии, затрачиваемой на достижение зрелости, тем самым уменьшая воздействие на окружающую среду и использование рабочей силы. [7] Предполагается, что одомашнивание novo de тропических фруктовых деревьев поможет решить 14 из 17 целей устойчивого развития, установленных Организацией Объединенных Наций , прямо или косвенно. [11]
Повторное приручение
[ редактировать ]Еще одним применением одомашнивания de novo является повторная одомашнивание диких родственников одомашненных культур. За тысячелетия селекции большинство одомашненных культур претерпело множество генетических узких мест , что резко сократило их генетическое разнообразие и, следовательно, способность к размножению новых признаков. [12] Между тем, эти ограниченные культуры распространились по всему миру и часто выращиваются в районах с климатом , который значительно отличается от их генетического центра происхождения . [13] Повторное одомашнивание диких родственников сельскохозяйственных культур может предложить решение долгосрочных, повторяющихся проектов по селекции растений, направленных на интеграцию ДНК диких родственников из центра происхождения в устоявшиеся гибридные сорта . [1] [14] [15] Это особенно актуально для культур, которые репродуктивно несовместимы со своими дикими родственниками в результате таких процессов, как полиплоидизация , например, гексаплоидная пшеница , где интеграция ДНК диких родственников посредством традиционных проектов селекции затруднена. [16]
У животных
[ редактировать ]
Одомашнивание животных de novo имеет меньше научного обоснования, чем одомашнивание растений, но одним примечательным проектом является проект, предпринятый Российским институтом цитологии и генетики по одомашниванию лисицы . [17] Этот проект был направлен на изучение теории эволюции и синдрома одомашнивания путем попытки приручения лисиц, но не был направлен в первую очередь на создание нового одомашненного животного. [17] de novo одомашнивание рыб либо в декоративных аквариумах , либо в целях рыбоводства . Продолжается также [18] [19]
В грибах
[ редактировать ]Фунгикультура , выращивание грибов, таких как шампиньоны, исторически имела менее важное значение, чем садоводство или животноводство, в обеспечении людей продовольствием. Грибы часто собирали в дикой природе, но знания об этом в значительной степени исчезли на Глобальном Севере из-за изменений образа жизни и урбанизации , что привело к увеличению потребности в выращивании грибов. [20] В результате многие грибы были одомашнены de novo , например, снежный гриб (1866 г.), вешенка (1917 г.) и молочно-белый гриб (1974 г.). [21] Гриб, который, как известно, очень трудно выращивать, — это белый трюфель , и проекты по его одомашниванию de novo уже реализуются. [22]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Ферни, Арканзас; Ян, Дж. (2019). «Одомашнивание de novo: альтернативный путь к новым культурам будущего» . Молекулярный завод . 12 (5): 615–631. дои : 10.1016/j.molp.2019.03.016 . ПМИД 30999078 .
- ^ Ирвинг-Пиз, EK; Райан, Х.; Джеймисон, А.; Димопулос, Э.А.; Ларсон, Г.; Франц, Луизиана (2019). Палеогеномика: геномный анализ древней ДНК . стр. 225–272.
- ^ Пуруганан, доктор медицины; Фуллер, DQ (2009). «Природа отбора при одомашнивании растений». Природа . 457 (7231): 843–848. Бибкод : 2009Natur.457..843P . дои : 10.1038/nature07895 . ПМИД 19212403 .
- ^ Добли, Дж. Ф.; Гаут, Б.С.; Смит, Б.Д. (2006). «Молекулярная генетика одомашнивания сельскохозяйственных культур» . Клетка . 127 (7): 1309–1321. дои : 10.1016/j.cell.2006.12.006 . ПМИД 17190597 .
- ^ Рэй, ДК; Раманкутти, Н.; Мюллер, Северная Дакота; Вест, ПК; Фоли, Дж. А. (2012). «Последние закономерности роста и стагнации урожайности». Природные коммуникации . 3 (1): 1293. Бибкод : 2012NatCo...3.1293R . дои : 10.1038/ncomms2296 . ПМИД 23250423 .
- ^ Ламбейн, Ф.; Травелла, С.; Куо, Ю.Х.; Ван Монтегю, М.; Хейде, М. (2019). «Травяной горох (Lathyrus sativus L.): бесхозная культура, нутрицевтик или просто еда?» . Планта . 250 (3): 821–838. Бибкод : 2019Завод.250..821Л . дои : 10.1007/s00425-018-03084-0 . ПМИД 30719530 .
- ^ Перейти обратно: а б ДеХаан, Л.; Ларсон, С.; Лопес-Маркес, RL; Венкель, С.; Гао, К.; Палмгрен, М. (2020). «Дорожная карта ускоренного одомашнивания новой многолетней зерновой культуры» . Тенденции в науке о растениях . 25 (6): 525–537. Бибкод : 2020TPS....25..525D . doi : 10.1016/j.tplants.2020.02.004 . ПМИД 32407693 .
- ^ Бхаруча, З.; Красотка, Дж. (2010). «Роль и ценность диких продуктов питания в сельскохозяйственных системах» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 365 (1554): 2913–2926. дои : 10.1098/rstb.2010.0123 . ПМК 2935111 . ПМИД 20713393 .
- ^ Чжан, Дж.; Ю, Х.; Ли, Дж. (2023). «Одомашнивание de novo: проследить историю сельского хозяйства для создания будущих культур» . Современное мнение в области биотехнологии . 81 : 102946. doi : 10.1016/j.copbio.2023.102946 . ПМИД 37080109 .
- ^ Вагонер П., Шеффер-младший (1 января 1990 г.). «Развитие многолетних зерновых: прошлые усилия и потенциал на будущее». Критические обзоры по наукам о растениях . 9 (5): 381–408. Бибкод : 1990CRvPS...9..381W . дои : 10.1080/07352689009382298 .
- ^ Лики, РРБ (2017). Многофункциональное сельское хозяйство: достижение устойчивого развития в Африке . Академическая пресса. стр. 417–420.
- ^ Смыкал, П.; Нельсон, Миннесота; Бергер, доктор медицинских наук; Фон Веттберг, EJ (2018). «Влияние генетических изменений при одомашнивании сельскохозяйственных культур» . Агрономия . 8 (7): 119. doi : 10.3390/agronomy8070119 .
- ^ Древновский, А.; Попкин, Б.М. (1997). «Переход в питании: новые тенденции в глобальном питании». Обзоры питания . 55 (2): 31–43. дои : 10.1111/j.1753-4887.1997.tb01593.x . hdl : 2027.42/72461 . ПМИД 9155216 .
- ^ Писиас, Монтана; Бакала, HS; МакЭлвей, AC; Мабри, Мэн; Бирчлер, Дж. А.; Ян, Б.; Пирес, Ж.К. (2022). «Перспективы повторной одомашнивания диких культур de novo» . Физиология растений и клеток . 63 (11): 1641–1653. дои : 10.1093/pcp/pcac072 . ПМИД 35639623 .
- ^ Ханак, Т.; Янич, Дж.; Хэй, Франция; Бринч-Педерсен, Х. (2023). «Редактирование генома для повторного одомашнивания и ускорения использования диких родственников ячменя» . Границы устойчивых продовольственных систем . 7 : 1331577. дои : 10.3389/fsufs.2023.1331577 .
- ^ Зейбиг, Ф.; Килиан, Б.; Озкан, Х.; Панта, С.; Фрей, М. (2024). «Фенотипирование и идентификация целевых признаков для одомашнивания de novo диких родственников пшеницы» . Продовольственная и энергетическая безопасность . 13 (1): e497. дои : 10.1002/fes3.497 .
- ^ Перейти обратно: а б Правда, Людмила (1999). «Раннее приручение псовых: эксперимент с лисами на ферме». Американский учёный . 87 (2): 160. Бибкод : 1999AmSci..87.....T . дои : 10.1511/1999.2.160 . JSTOR 27857815 .
- ^ Телеча, Ф. (2016). «Уровень одомашнивания наиболее популярных видов аквариумных рыб: зависит ли торговля аквариумами от диких популяций» (PDF) . Цибиум . 40 (1): 21–29.
- ^ Вандепутте, М.; Ганьер, Пенсильвания; Аллал, Ф. (2019). «Европейский морской окунь: ключевая модель морской рыбы в дикой природе и в аквакультуре» . Генетика животных . 50 (3): 195–206. дои : 10.1111/возраст.12779 . ПМК 6593706 . ПМИД 30883830 .
- ^ Гримм, Д.; Вёстен, ХА (2018). «Выращивание грибов в циркулярной экономике» . Прикладная микробиология и биотехнология . 102 (18): 7795–7803. дои : 10.1007/s00253-018-9226-8 . ПМК 6132538 . ПМИД 30027491 .
- ^ Сингх, РП; Мишра, К.К. (2008). «Выращивание грибов» (PDF) . Патология растений .
- ^ Замбонелли, А.; Иотти, М.; Пулига, Ф.; Холл, ИК (2021). «Улучшение выращивания белого трюфеля (Tuber magnatum Picco и T. Borchii Vittad.) посредством инноваций в области биотехнологий» . Достижения в стратегии селекции растений: овощные культуры . стр. 505–532. дои : 10.1007/978-3-030-66969-0_14 . ISBN 978-3-030-66968-3 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите )