ГЕНОМИКА АРМЯНСКОГО ВИНОГРАДА – НОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

3 марта текущего года вышел в свет очередной номер журнала «Science» - одного из наиболее престижных научных изданий мира. В число соавторов статьи «Dual domestication and origin of traits in grapevine evolution» вошли Кристина МАРКАРЯН и Арсен АРАКЕЛЯН из Института молекулярной биологии Национальной академии наук Армении. В статье приводятся результаты биоинформатического анализа геномов 3525 сортов культурного и дикого винограда Международного консорциума ученых из 16 стран мира. И что очень важно – публикация в «Science» вызвала огромный интерес международного научного сообщества к исследованиям армянского винограда, а это будет способствовать расширению международных научных контактов и исследовательских возможностей армянских ученых.

В ОРГАНИЗОВАННОЙ ЖУРНАЛОМ «SCIENCE» ОНЛАЙН ПРЕСС-КОНФЕРЕНЦИИ, посвященной выходу этой статьи, приняло участие более 2200 журналистов. В тот же день газета «The Washington Post» посвятила большую статью, посвященную приведенным в статье результатам. Лондонский журнал «The Economist» в своей публикации привел результаты, опубликованные в статье «Science».

В письменных источниках виноград упоминается с древнейших времен. Шумеры считали, что один из их богов - Энки покровительствует не только силе и мудрости, с его именем они связывали и развитие виноградарства и виноделия. Согласно Ветхому завету, именно виноград первым посадил Ной, выйдя из ковчега после Всемирного потопа. Позднее виноград стал одним из важнейших символов христианства, широко используемых в изобразительном искусстве разных народов, особенно у армян. Лоза олицетворяет христианское учение, виноградное вино – кровь Христа, пролитую во имя спасения человечества. На большинстве армянских хачкаров изображены лоза, листья и плоды винограда. Это – одно из первых растений, которое стал возделывать человек. Исчисляемая тысячелетиями история виноградарства представляет огромный интерес для исследователей, но все еще таит много неизвестных страниц.

Что же нового было приведено в этой статье, вызвавшей огромный интерес мировой прессы? Статья в «Science» сенсационно повысила возраст виноградарства с 8000 до 11000 лет. Как показали результаты геномных исследований, история oдомашнивания винограда в различных странах шла в двух направлениях – селекция и возделывание винных или столовых сортов. Виноградарство на территории современной Армении началось с селекции винных сортов винограда.

Кандидат биологических наук, руководитель научной группы геномики растений Института молекулярной биологии НАН РА Кристина Маркарян защитила кандидатскую диссертацию в области генетической токсикологии, но затем, по инициативе заведующего кафедрой генетики и цитологии факультета биологии ЕГУ профессора Рубена Арутюняна занялась изучением геномики винограда. Сегодня, годы спустя, она благодарна своему научному руководителю за то, что он сумел заинтересовать ее этой новой для Армении сферой исследований.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ, КОТОРЫМИ РУКОВОДИТ КРИСТИНА МАРКАРЯН, – сохранение автохтонных сортов дикого и культурного винограда Армении, изучение их специфики и возможностей современного практического использования. Исследования, которыми она занимается, не ограничиваются стенами лаборатории. Находка даже одной древней лозы позволяет восстановить генетические особенности того или иного сорта винограда. За время истории виноградарства, насчитывающей тысячелетия, климат неоднократно менялся, оказывало свое воздействие и множество других факторов. Одни сорта исчезали, им на смену приходили другие. Каждый из них имеет свои отличительные черты и представляет интерес для исследователей.

Генетические исследования автохтонных сортов армянского винограда в основном финансируются Институтом селекции винограда Германии – одним из ведущих в мире научных учреждений этого направления. С немецкими коллегами Кристина Маркарян работает уже 10 лет. В числе задач проводимых работ – сохранение биоразнообразия Армении и пополнение Эчмиадзинской коллекции винограда. Благодаря сотрудничеству с учеными из Германии Кристина Маркарян может использовать огромную европейскую базу данных по винограду, где представлены практически все имеющиеся в мире сорта. Это позволяет лучше ориентироваться в сфере проводимых исследований. Результатом ее многолетней работы стало выявление многих ранее неизвестных старых сортов, их идентификация и паспортизация, что позволило дополнить Национальную коллекцию винограда в Эчмиадзине более чем ста сортами, которые прежде не были описаны. К каждому сорту прилагается генетический и фенотипический паспорт. Многие из этих сортов удалось исследовать по одной - двум лозам, обнаруженным в старых виноградниках. Причем некоторые из этих сортов имеют серьезный потенциал и могут расширить ассортимент биоразнообразия винограда, который производят сегодня, найти применение в виноделии. Вся полученная в процессе исследований информация передается в Фонд виноградарства и виноделия Армении, который сотрудничает с учеными уже более семи лет. Создана интерактивная база данных ампелографии и секвенирования армянских сортов, дополняемая новыми находками и результатами последних исследований.

 Но, как уже было сказано, перед учеными стоят не только фундаментальные, но и прикладные задачи. А поскольку среди утраченных и забытых сортов были обнаружены и абсолютно резистентные к разным болезням, то их восстановление и внедрение в аграрное производство связано с серьезными перспективами. В постсоветские годы в Армении перестали заниматься селекцией, этих специалистов совсем не осталось, хотя поле для их работы огромное. Но Кристина Маркарян активно налаживает научные контакты, сотрудничает с учеными разных стран, что дает свои результаты. Причем интерес к этим исследованиям есть у десятков стран, поскольку Армения – одна из тех территорий мира, где виноградарство развивалось с древнейших времен, а исследованиями старых и утраченных сортов винограда сегодня занимаются во всем мире.

ВАЖНЫЙ ЭТАП ИССЛЕДОВАНИЙ, КОТОРЫМИ ЗАНИМАЕТСЯ КРИСТИНА МАРКАРЯН, начался четыре года назад, когда ее работами заинтересовался ученый из Китая Ви Чен, возглавляющий большой фонд с серьезными финансовыми возможностями. Тематика изучения вопросов одомашнивания винограда получила единственный финансированный в Армении и основанный китайским правительством научный грант в рамках инициативы Шелкового пути «Один пояс и один путь». С привлечением специалистов из разных стран был выполнен огромный объем междисциплинарных исследований, позволивший достаточно детально представить историю развития виноградарства и появления культурных сортов.

Исследования автохтонных сортов армянского винограда дали очень интересные результаты. Оказалось, что армянский виноград действительно имеет свои генетические особенности, существенно отличающие его от сортов, которые растут в других регионах мира. И это стало важным результатом исследований, представляющим интерес для всех, кто занимается изучением винограда. Вопрос: наши сорта лучше или хуже других? – не вполне правомерен. Армянский виноград просто другой, его генетическое своеобразие объясняется особенностями рельефа и климата, а также изолированностью популяций. Однако это своеобразие открывает новые перспективы для селекционеров всего мира, которые настойчиво ищут гены устойчивости к болезням растений, их выживанию в условиях изменения климата, особый интерес эти исследования вызывают у виноделов, которые смогут производить новую продукцию для тонких ценителей вин.

Но научная работа на этом не завершается, впереди огромный объем исследований. Однако новый этап работ потребует и дополнительных исследовательских возможностей, в том числе и финансовых, и тут опять важную роль будет играть сотрудничество. Если прежде исследовались только фрагменты генома, то сейчас появилась возможность изучать полный геном винограда, что значительно повысит уровень получаемых результатов. И включение Армении в Международный консорциум изучения генома винограда существенно повысит исследовательские возможности армянских ученых.