Identification of ancient Olea europaea L. and Cornus mas L. seeds by DNA barcoding

The analysis of ancient DNA (aDNA) provides archaeologists and anthropologists with innovative, scientific and accurate data to study and understand the past. In this work, ancient seeds, found in the “Mora Cavorso” archaeological site (Latium, Central Italy), were analyzed to increase information about Italian Neolithic populations (plant use, agriculture, diet, trades, customs and ecology). We performed morphological and genetic techniques to identify fossil botanical species. In particular, this study also suggests and emphasizes the use of DNA barcode method for ancient plant sample analysis. Scanning electron microscope (SEM) observations showed seed compact structure and irregular surface but they did not permit a precise nor empirical classification: so, a molecular approach was necessary. DNA was extracted from ancient seeds and then it was used, as template, for PCR amplifications of standardized barcode genes. Although aDNA could be highly degraded by the time, successful PCR products were obtained, sequenced and compared to nucleotide sequence databases. Positive outcomes (supported by morphological comparison with modern seeds, geographical distribution and historical data) indicated that seeds could be identified as belonging to two plant species: Olea europaea L. and Cornus mas L.

L’analyse d’ADN ancien (ADNa) permet aux archéologues et anthropologistes d’étudier et de comprendre le passé par l’utilisation de données innovatives et scientifiques. Dans cette étude, des restes végétaux (graines), trouvés dans le site archéologique de « Mora Carvorso » (Latium, Italie Centrale), ont été analysés pour élargir les informations sur les populations Italiennes Néolithiques (utilisation de plantes, agriculture, régimes alimentaires, commerce, traditions et écologie). Nous avons employé des techniques génétiques et morphologiques pour identifier les espèces botaniques fossiles. En particulier, cette étude suggère et met en valeur l’utilisation de la méthode du barcoding moléculaire pour ce type d’analyse. Les observations par microscocopie électronique à balayage (MEB) ont montré une structure compacte et une surface irrégulière des graines mais sans permettre une classification précise et ampirique : une approche par analyse moléculaire était alors nécessaire. L’ADN a été extrait des graines et utilisé pour l’amplification, par PCR, des gènes standards pour le barcoding. Bien que l’ADNa ait pu être très dégradé par le temps, l’amplification PCR a été un succès et les séquences obtenues ont été comparées avec des bases de données de séquences nucléotidiques. Les résultats (aussi vérifiés par comparaisons morphologiques, distribution géographiques et données historiques) indiquent l’appartenance de ces graines à deux espèces : Olea europaea L. et Cornus mas L.