Orge (Hordeum vulgare) - L'histoire de sa domestication

Orge (Hordeum vulgare ssp. vulgare) a été l'une des premières et des premières cultures domestiquées par l'homme. Actuellement, les preuves archéologiques et génétiques indiquent que l'orge est une culture en mosaïque, développée à partir de plusieurs populations dans au moins cinq régions: la Mésopotamie, le nord et le sud du Levant, le désert de Syrie et, à 900-1 800 milles (1 500 à 3 000 kilomètres) à l'est, dans le vaste plateau tibétain.

On a longtemps pensé que la première domestication était celle du sud-ouest de l'Asie au cours du néolithique pré-poterie A il y a environ 10500 années civiles: mais le statut mosaïque de l'orge a jeté une clé dans notre compréhension de ce processus. Dans le croissant fertile, l'orge est considérée comme l'une des huit cultures fondatrices classiques.

Une seule espèce génitrice sauvage

L'ancêtre sauvage de toutes les orges serait Hordeum spontaneum (L.), une espèce qui germe en hiver et qui est originaire d'une très vaste région de l'Eurasie, du système fluvial du Tigre et de l'Euphrate en Irak jusqu'aux confins occidentaux du fleuve Yangtze en Chine. D'après des preuves provenant de sites du Paléolithique supérieur comme Ohalo II en Israël, l'orge sauvage a été récoltée pendant au moins 10 000 ans avant d'être domestiquée..

Aujourd'hui, l'orge est la quatrième culture la plus importante au monde après le blé, le riz et le maïs. L'orge dans son ensemble est bien adaptée aux environnements marginaux et sujets au stress, et une plante plus fiable que le blé ou le riz dans les régions plus froides ou plus élevées en altitude.

Le décortiqué et le nu

L'orge sauvage a plusieurs caractéristiques utiles à une plante sauvage qui ne sont pas si utiles aux humains. Il y a un rachis cassant (la partie qui retient la graine à la plante) qui se casse lorsque les graines sont mûres, les dispersant au vent; et les graines sont disposées sur la pointe en deux rangées à graines éparses. L'orge sauvage a toujours une coque dure protégeant ses graines; la forme sans coque (appelée orge nue) ne se trouve que sur les variétés domestiques. La forme domestique a un rachis non cassant et plus de graines, disposées en une pointe à six rangées.

Les formes de graines décortiquées et nues se trouvent dans l'orge domestiquée: pendant la période néolithique, les deux formes ont été cultivées, mais au Proche-Orient, la culture d'orge nue a diminué à partir du Chalcolithique / Bronze il y a environ 5000 ans. Les orges nues, bien que plus faciles à récolter et à traiter, sont plus sensibles aux attaques d'insectes et aux maladies parasitaires. Les orges décortiquées ont des rendements plus élevés; donc au Proche-Orient de toute façon, garder la coque était un trait choisi.

Aujourd'hui, les orges à coque dominent à l'ouest et les orges nues à l'est. En raison de la facilité de traitement, la forme nue est principalement utilisée comme source de nourriture humaine à grains entiers. La variété décortiquée est principalement utilisée pour l'alimentation animale et la production de malt pour le brassage. En Europe, la production de bière d'orge remonte à au moins 600 ans avant JC.

Orge et ADN

L'archéologue britannique Glynis Jones et ses collègues ont effectué une analyse phylogéographique de l'orge dans les franges nord de l'Europe et dans la région alpine et ont constaté que les mutations génétiques adaptatives au froid étaient identifiables dans les variétés locales modernes d'orge. Les adaptations comprenaient un type qui ne répondait pas à la longueur du jour (c'est-à-dire que la floraison n'a pas été retardée jusqu'à ce que la plante reçoive un certain nombre d'heures d'ensoleillement pendant la journée): et cette forme se trouve dans le nord-est de l'Europe et dans les régions de haute altitude . Alternativement, les variétés locales de la région méditerranéenne étaient principalement sensibles à la durée du jour. En Europe centrale, cependant, la durée du jour n'est pas un trait qui (apparemment) avait été sélectionné pour.

Jones et ses collègues n'étaient pas disposés à exclure les actions d'éventuels goulets d'étranglement, mais ont suggéré que des changements climatiques temporaires auraient pu affecter la sélection des caractères pour diverses régions, retarder la propagation de l'orge ou l'accélérer, selon l'adaptabilité de la culture à la région..

Combien d'événements de domestication!?

Des preuves existent pour au moins cinq lieux de domestication différents: au moins trois endroits dans le Croissant fertile, un dans le désert syrien et un dans le plateau tibétain. Jones et ses collègues ont rapporté des preuves supplémentaires que dans la région du Croissant fertile, il peut y avoir eu jusqu'à quatre événements de domestication différents de l'orge sauvage d'Asie. Les différences au sein des groupes A-D sont basées sur la présence d'allèles qui sont différemment adaptés à la durée du jour; et la capacité d'adaptation de l'orge à croître dans une grande variété d'endroits. Il se pourrait que la combinaison de types d'orge de différentes régions ait créé une résistance accrue à la sécheresse et d'autres attributs bénéfiques.

La botaniste américaine Ana Poets et ses collègues ont identifié un segment du génome de la variété du désert syrien dans les orges d'Asie et du Croissant fertile; et un segment dans le nord de la Mésopotamie dans les orges occidentales et asiatiques. Nous ne savons pas, a déclaré l'archéologie britannique Robin Allaby dans un essai d'accompagnement, comment nos ancêtres ont produit des cultures génétiquement diverses: mais l'étude devrait lancer une période intéressante vers une meilleure compréhension des processus de domestication en général.

Des preuves de la fabrication de bière d'orge dès le néolithique de Yangshao (il y a environ 5000 ans) en Chine ont été rapportées en 2016; il semble qu'il provienne probablement du plateau tibétain, mais cela reste à déterminer.

Sources sélectionnées

Allaby, Robin G. "Domestication à l'orge: la fin d'un dogme central?" Biologie du génome 16,1 (2015): 176.
Dai, Fei et al. "Le profilage du transcriptome révèle les origines génomiques de la mosaïque de l'orge cultivée moderne." Actes de l'Académie nationale des sciences 111,37 (2014): 13403-08.
Jones, G. et al. "Preuve ADN pour de multiples introductions d'orge en Europe suite à des dispersions de domestications en Asie occidentale." Antiquité 87,337 (2013): 701-13.
Jones, Glynis et al. "Analyse phylogéographique de l'ADN d'orge comme preuve de la propagation de l'agriculture néolithique à travers l'Europe." Journal of Archaeological Science 39.10 (2012): 3230-38.
Mascher, Martin et al. "L'analyse génomique de grains cultivés vieux de 6 000 ans éclaire l'histoire de la domestication de l'orge." Génétique de la nature 48 (2016): 1089.
Pankin, Artem et al. "La remise en séquence ciblée révèle les signatures génomiques de la domestication de l'orge." Nouveau phytologue 218,3 (2018): 1247-59.
Pankin, Artem et Maria von Korff. "Co-évolution des méthodes et des pensées dans les études de domestication des céréales: un conte d'orge (Hordeum Vulgare)." Opinion actuelle en biologie végétale 36 (2017): 15-21.
Poètes, Ana M., et al. "Les effets de la sélection récente et à long terme et de la dérive génétique sont facilement évidents dans les populations reproductrices d'orge d'Amérique du Nord." G3: Gènes | Génomes | Génétique 6,3 (2016): 609-22.

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