阿拉比卡咖啡起源于60万多年前的埃塞俄比亚

一个国际科学家团队已经为世界上最受欢迎的咖啡品种阿拉比卡咖啡(Coffeaarabica)生成了迄今为止最高质量的参考基因组。他们的研究结果表明，该物种是在 60 万年前通过其他两种咖啡品种( Coffea eugenioides和Robusta 咖啡(Coffea canephora))自然交配而在埃塞俄比亚森林中形成的。

阿拉比卡咖啡是世界上约 60% 的咖啡产品的来源，其种子帮助数百万人开始新的一天或熬夜。

数千年来，阿拉比卡咖啡的数量在地球的加热和冷却期间不断增加和减少，最终在埃塞俄比亚和也门种植，然后传播到全球。

布法罗大学教授维克多·阿尔伯特 (Victor Albert) 表示：“我们利用当今存活的植物的基因组信息来追溯过去，尽可能准确地描绘阿拉比卡咖啡的悠久历史，并确定现代栽培品种之间的关系。” 。

艾伯特教授和他的同事利用尖端 DNA 测序技术和先进数据科学完成的新参考基因组，能够对 39 个阿拉比卡品种，甚至瑞典自然学家卡尔·林奈 (Carl Linnaeus) 用于命名该物种的 18 世纪标本进行测序。

“虽然确实存在其他关于阿拉比卡咖啡的公开参考文献，但我们团队的工作质量非常高，”雀巢研究部的 Patrick Descombes 博士说。

“我们使用最先进的基因组学方法——包括长读长和短读长高通量 DNA 测序——创建了迄今为止最先进、完整和连续的阿拉比卡参考基因组。”

小粒咖啡是Coffea canephora和Coffea eugenioides的自然杂交产物，它从每个亲本获得了两组染色体。

科学家们很难准确确定这一异源多倍化事件发生的时间和地点，各地的估计范围从 10,000 到 100 万年前不等。

为了寻找原始事件的证据，研究人员通过计算建模程序运行了各种阿拉比卡咖啡基因组，以寻找该物种基础的特征。

这些模型显示了阿拉比卡咖啡历史上的三个人口瓶颈，最古老的瓶颈发生在大约 29,000 代人(即 610,000 年前)。

这表明阿拉比卡咖啡的形成时间早于 61 万年至 100 万年前。

“换句话来说，创造阿拉比卡咖啡的杂交并不是人类所做的事情。很明显，这种多倍体事件早于现代人类和咖啡种植，”艾伯特教授说。

长期以来，人们一直认为咖啡树是在埃塞俄比亚发展起来的，但该团队在从非洲东南部延伸到亚洲的东非大裂谷周围收集的品种显示出明显的地理划分。

研究的野生品种均起源于西侧，而栽培品种均起源于最靠近分隔非洲和也门的曼德海峡的东侧。

这与咖啡种植可能主要始于 15 世纪左右的也门的证据相一致。

据信，印度僧侣巴巴·布丹 (Baba Budan)在公元 1600 年左右将传说中的“七粒种子”从也门走私出来，建立了印度阿拉比卡品种，并为今天咖啡的全球影响力奠定了基础。

“看起来也门咖啡的多样性可能是当前所有主要品种的创始人，”德斯科姆博士说。

“咖啡不是像玉米或小麦那样经过大量杂交来创造新品种的作物。”

“人们主要选择自己喜欢的品种，然后进行种植。所以我们今天拥有的品种可能已经存在很长时间了。”

由于对人类起源的研究，东非的地理气候历史得到了充分记录，因此研究人员可以将气候事件与野生和栽培阿拉比卡咖啡种群随时间的变化进行对比。

模型显示，20,000 至 100,000 年前，人口规模长期处于低水平，这与据信 40,000 至 70,000 年前该地区遭受的长期干旱和凉爽气候大致相符。

然后，在大约 6,000-15,000 年前的非洲湿润时期，人口数量开始增加，当时的生长条件可能更为有利。

大约在 3 万年前的同一时期，野生品种和最终被人类栽培的品种相互分裂。

南洋理工大学研究员 Jarkko Salojärvi 博士说：“它们偶尔仍会相互繁殖，但很可能在非洲湿润期末期以及大约 8,000 至 9,000 年前海平面上升导致海峡扩大时停止。”大学。

研究结果本周在线发表在《自然遗传学》杂志上。