La storia del fagiolo comune

La storia dell'addomesticamento del fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L.) è fondamentale per comprendere le origini dell'agricoltura. I fagioli sono uno dei "tre sorelle"dei metodi tradizionali di coltivazione agricola segnalati dai coloni europei in Nord America: Nativi americani mais, zucca e fagioli sapientemente interconnessi, fornendo un modo salutare e rispettoso dell'ambiente di capitalizzare le loro varie caratteristiche.

I fagioli sono uno dei legumi domestici più importanti al mondo, a causa delle loro alte concentrazioni di proteine, fibre e carboidrati complessi. P. volgare è di gran lunga la specie domestica del genere economicamente più importante Phaseolus.

P. volgare i fagioli sono disponibili in un'enorme varietà di forme, dimensioni e colori, dal pinto al rosa al nero al bianco. Nonostante questa diversità, i fagioli selvatici e domestici appartengono alla stessa specie, così come tutte le varietà colorate ("landraces") di fagioli, che si ritiene siano il risultato di una miscela di colli di bottiglia della popolazione e propositivi selezione.

La differenza principale tra fagioli selvatici e coltivati ​​è, beh, i fagioli domestici sono meno eccitanti. Vi è un aumento significativo del peso del seme e i baccelli hanno meno probabilità di frantumarsi rispetto alle forme selvatiche: ma il cambiamento principale è una diminuzione della variabilità della dimensione del grano, dello spessore del mantello e dell'assunzione di acqua durante cucinando. Le piante domestiche sono anche annuali anziché perenni, un tratto selezionato per affidabilità. Nonostante la loro varietà colorata, il fagiolo domestico è molto più prevedibile.

La ricerca scientifica indica che i fagioli sono stati addomesticati in due posti: il Ande del Perù e il bacino del Messico Lerma-Santiago. Il fagiolo selvatico cresce oggi nelle Ande e in Guatemala: sono stati identificati due grandi gruppi genetici separati dei tipi selvatici, in base alla variazione del tipo di phaseolina (proteina del seme) nel seme, diversità del marcatore del DNA, variazione del DNA mitocondriale e polimorfismo della lunghezza del frammento amplificato e marcatore di ripetizioni a sequenza breve dati.

Il pool genetico del Medio America si estende dal Messico attraverso l'America centrale e fino al Venezuela; il pool genico andino si trova dal Perù meridionale all'Argentina nordoccidentale. I due pool genetici divergevano circa 11.000 anni fa. In generale, i semi mesoamericani sono piccoli (meno di 25 grammi per 100 semi) o medi (25-40 gm / 100 semi), con un tipo di phaseolina, la principale proteina di conservazione dei semi del fagiolo comune. La forma andina ha semi molto più grandi (maggiori di 40 gm / 100 semi di peso), con un diverso tipo di phaseolina.

Tra le mitragliatrici riconosciute della Mesoamerica figurano Jalisco nel Messico costiero vicino allo stato di Jalisco; Durango negli altopiani messicani centrali, che comprende fagioli borlotti, grandi del nord, piccoli rossi e rosa; e mesoamericano, in pianura centroamericana tropicale, che comprende nero, blu e bianco. Le cultivar andine includono il peruviano, negli altopiani andini del Perù; Cileno nel nord del Cile e in Argentina; e Nueva Granada in Colombia. I fagioli andini includono le forme commerciali di rene scuro e rosso chiaro, rene bianco e fagioli di mirtillo rosso.

Nel 2012, il lavoro di un gruppo di genetisti guidato da Roberto Papa è stato pubblicato su Atti della National Academy of Sciences (Bitocchi et al. 2012), argomentando per un'origine mesoamericana di tutti i fagioli. Papà e colleghi hanno esaminato la diversità dei nucleotidi per cinque diversi geni trovati in tutte le forme: selvaggio e addomesticato, inclusi esempi dalle Ande, Mesoamerica e una posizione intermedia tra il Perù e l'Ecuador - e ha esaminato la distribuzione geografica dei geni.

Questo studio suggerisce che la forma selvaggia si diffuse dalla Mesoamerica, all'Ecuador e alla Colombia e poi nelle Ande, dove un grave collo di bottiglia ha ridotto la diversità genetica, qualche tempo prima addomesticamento. L'addomesticamento in seguito ebbe luogo nelle Ande e in Mesoamerica, indipendentemente. L'importanza della posizione originale dei fagioli è dovuta all'adattabilità selvaggia della pianta originale, che ha permesso per spostarsi in un'ampia varietà di regimi climatici, dai tropici di pianura della Mesoamerica agli altopiani andini.

Mentre la data esatta dell'addomesticamento per i fagioli non è stata ancora determinata, le terre selvagge sono state scoperto in siti archeologici risalenti a 10.000 anni fa in Argentina e 7000 anni fa nel Messico. In Mesoamerica, la prima coltivazione di fagioli comuni domestici avvenne prima del 2500 circa nella valle del Tehuacan (a Coxcatlan), 1300 a.C. a Tamaulipas (presso (Grotte di Romero e Valenzuela vicino a Ocampo), 2100 a.C. nella valle di Oaxaca (a Guila Naquitz). I grani di amido di Phaseolus sono stati recuperati dai denti umani dai siti della fase Las Pircas nel Perù andino, datati tra ~ 6970-8210 RCYBP (circa 7800-9600 anni civili prima del presente).

Angioi, SA. "Fagioli in Europa: origine e struttura delle razze europee di Phaseolus vulgaris L." Rau D, Attene G, et al., National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine, settembre 2010.

Bitocchi E, Nanni L, Bellucci E, Rossi M, Giardini A, Spagnoletti Zeuli P, Logozzo G, Stougaard J, McClean P, Attene G et al. 2012. L'origine mesoamericana del fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L.) è rivelata dai dati di sequenza. Atti della National Academy of Sciences Early Edition.

Brown CH, Clement CR, Epps P, Luedeling E e Wichmann S. 2014. Paleobiolinguistica del fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L.).Lettere etnobiologiche 5(12):104-115.

Kwak, M. "Struttura della diversità genetica nei due principali gruppi genetici di fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L., Fabaceae). "Gepts P, Centro nazionale per le informazioni biotecnologiche, Biblioteca nazionale americana di medicina, Marzo 2009.

Kwak M, Kami JA e Gepts P. 2009. Il Putative Mesoamerican Domestication Center si trova nel bacino del Messico Lerma-Santiago. Agraria 49(2):554-563.

Mamidi S, Rossi M, Annam D, Moghaddam S, Lee R, Papa R e McClean P. 2011. Indagine sull'addomesticamento del fagiolo comune (Biologia vegetale funzionale 38(12):953-967.Phaseolus vulgaris) utilizzando dati di sequenza multilocus.

Mensack M, Fitzgerald V, Ryan E, Lewis M, Thompson H e Brick M. 2010. Valutazione della diversità tra fagioli comuni (Phaseolus vulgaris L.) da due centri di addomesticamento utilizzando tecnologie "omiche".BMC Genomics 11(1):686.

Nanni, L. "Diversità dei nucleotidi di una sequenza genomica simile a SHATTERPROOF (PvSHP1) nel fagiolo domestico e selvaggio (Phaseolus vulgaris L.)." Bitocchi E, Bellucci E, et al., National Center for Biotechnology Information, US National Library of Medicine, dicembre 2011, Bethesda, MD.

Peña-Valdivia CB, García-Nava JR, Aguirre R JR, Ybarra-Moncada MC e López H M. 2011. Variazione delle caratteristiche fisiche e chimiche del fagiolo comune (Phaseolus vulgaris L.) lungo un gradiente di domesticazione.Chimica e biodiversità 8(12):2211-2225.

Piperno DR e Dillehay TD. 2008. I granuli di amido sui denti umani rivelano una dieta precoce nel nord del Perù. Atti della National Academy of Sciences 105(50):19622-19627.

Scarry, C. Margherita. "Pratiche di allevamento nei boschi orientali del Nord America". Casi di studio in archeologia ambientale, SpringerLink, 2008.

J, Schmutz. "Un genoma di riferimento per analisi a fagiolo comune e su tutto il genoma di domestiche doppie." McClean PE2, Mamidi S, National Center for Biotechnology Information, US National Library of Medicine, luglio 2014, Bethesda, MD.

Tuberosa (a cura di). "Genomica delle risorse genetiche vegetali". Roberto, Graner, et al., Volume 1, SpringerLink, 2014.