Τα βακκίνια φυτρώνουν σε αμπέλια σε αμμώδεις βάλτους και έλη. Lance Cheung, USDA/Flickr

Τα βακκίνια αποτελούν βασικό προϊόν στα νοικοκυριά των ΗΠΑ την Ημέρα των Ευχαριστιών – αλλά πώς κατέληξε αυτός ο κάτοικος του βάλτου στα γιορτινά τραπέζια;

Σε σύγκριση με πολλά πολύτιμα είδη φυτών που εξημερώθηκαν εδώ και χιλιάδες χρόνια, το κράνμπερι (Εμβόλιο Macrocarpon) είναι μια νεαρή γεωργική καλλιέργεια, όπως οι ΗΠΑ είναι μια νέα χώρα και η Ημέρα των Ευχαριστιών σχετικά νέες διακοπές. Αλλά ως φυτοεπιστήμονας, έχω μάθει πολλά για την καταγωγή των cranberries από τη βοτανική και τη γονιδιωματική τους.

Νέο στο χώρο της αναπαραγωγής φυτών

Οι άνθρωποι έχουν καλλιεργηθεί σόργο για περίπου 5,500 χρόνια, καλαμπόκι για περίπου 8,700 χρόνια και βαμβάκι για περίπου 5,000 χρόνια. Αντίθετα, τα κράνμπερι εξημερώθηκαν πριν από περίπου 200 χρόνια - αλλά οι άνθρωποι έτρωγαν τα μούρα πριν από αυτό.

Τα άγρια ​​κράνμπερι είναι εγγενή στη Βόρεια Αμερική. Ήταν μια σημαντική πηγή τροφής για τους ιθαγενείς Αμερικανούς, οι οποίοι τα χρησιμοποιούσαν σε πουτίγκες, σάλτσες, ψωμιά και φορητή τροφή με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη που ονομάζεται pemmican – μια έκδοση σαρκοφάγου μιας ενεργειακής μπάρας, φτιαγμένη από μείγμα αποξηραμένου κρέατος και τετηγμένου ζωικού λίπους και μερικές φορές γεμάτη με αποξηραμένα φρούτα. Μερικές φυλές εξακολουθούν να κάνουν pemmican σήμερα, Και ακόμη εμπορική έκδοση.

Η καλλιέργεια του Cranberry ξεκίνησε το 1816 στη Μασαχουσέτη, όπου ο βετεράνος του επαναστατικού πολέμου Henry Hall διαπίστωσε ότι καλύπτοντας τα βακκίνια με άμμο γονιμοποιούσε τα αμπέλια και συγκρατούσε νερό γύρω από τις ρίζες τους. Από εκεί, ο καρπός εξαπλώθηκε σε όλες τις Βορειοανατολικές και Άνω Μεσοδυτικές ΗΠΑ.

Σήμερα, Το Wisconsin παράγει περίπου το 60% της συγκομιδής κράνμπερι των ΗΠΑ, ακολουθούμενη από τη Μασαχουσέτη, το Όρεγκον και το Νιου Τζέρσεϊ. Τα βακκίνια καλλιεργούνται επίσης στον Καναδά, όπου βρίσκονται μια σημαντική καλλιέργεια φρούτων.

 
Οι αγρότες συχνά πλημμυρίζουν τους βάλτους των βακκίνιων για να μαζέψουν τους καρπούς, τους οποίους αφαιρούν από τα αμπέλια. Michael Galvin, Γραφείο Ταξιδιών και Τουρισμού της Μασαχουσέτης/Flickr, CC BY-ND

Ένα ευέλικτο και προσαρμόσιμο φυτό

Τα κράνμπερι έχουν πολλά ενδιαφέροντα βοτανικά χαρακτηριστικά. Όπως τα τριαντάφυλλα, τα κρίνα και οι νάρκισσοι, τα άνθη του κράνμπερι είναι ερμαφρόδιτα, που σημαίνει ότι περιέχει αρσενικά και θηλυκά μέρη. Αυτό τους επιτρέπει να αυτογονιμοποιούνται αντί να βασίζονται σε πουλιά, έντομα ή άλλους επικονιαστές.

Ένα άνθος κράνμπερι έχει τέσσερα πέταλα που ξεφλουδίζουν όταν ανθίζει το λουλούδι. Αυτό εκθέτει τους ανθήρες, που περιέχουν τη γύρη του φυτού. Η ομοιότητα του λουλουδιού με το ράμφος ενός πουλιού χάρισε στο κράνμπερι το αρχικό του όνομα, το «craneberry. "

Όταν τα βακκίνια δεν αυτογονιμοποιούνται, βασίζονται σε μέλισσες και μέλισσες για να μεταφέρουν τη γύρη τους από λουλούδι σε λουλούδι. Μπορούν επίσης να πολλαπλασιαστούν σεξουαλικά, με φύτευση σπόρων, ή ασεξουαλικά, μέσω ριζοβολίας μοσχευμάτων αμπέλου. Αυτό είναι σημαντικό για τους καλλιεργητές, επειδή ο πολλαπλασιασμός με βάση τους σπόρους επιτρέπει υψηλότερη γενετική ποικιλότητα, η οποία μπορεί να μεταφραστεί σε πράγματα όπως αυξημένη αντοχή στις ασθένειες ή μεγαλύτερη ανεκτικότητα σε παράσιτα.

Ωστόσο, η ασεξουαλική αναπαραγωγή είναι εξίσου σημαντική. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει στους καλλιεργητές να δημιουργούν κλώνους ποικιλιών που έχουν πολύ καλή απόδοση στα έλη τους και αναπτύσσουν ακόμη περισσότερους από αυτούς τους τύπους υψηλής απόδοσης.

Κάθε κράνμπερι περιέχει τέσσερις τσέπες αέρα, γι' αυτό και επιπλέουν όταν οι αγρότες πλημμυρίζουν βάλτους για να τους τρυγήσουν. Οι τσέπες αέρα κάνουν επίσης τα ωμά cranberries να αναπηδούν όταν πέφτουν σε μια σκληρή επιφάνεια - μια καλή ένδειξη για το αν είναι φρέσκα.

Αυτοί οι θύλακες έχουν βιολογικό ρόλο: επιτρέπουν στα μούρα να επιπλέουν στα ποτάμια και τα ρυάκια για να διασκορπίσουν τους σπόρους τους. Πολλά άλλα φυτά διασκορπίζουν τους σπόρους τους μέσω ζώων και πουλιών που τρώνε τους καρπούς τους και εκκρίνουν τους σπόρους καθώς κινούνται. Όμως, όπως γνωρίζει όποιος τα έχει δοκιμάσει ωμά, τα cranberries είναι εξαιρετικά τάρτα, έτσι έχουν περιορισμένη απήχηση για την άγρια ​​ζωή.

Διαβάζοντας το DNA του κράνμπερι

Οι επιστήμονες γνωρίζουν ήδη ότι τα cranberries είναι μια τόσο νεαρή καλλιέργεια πολλά για τη γενετική τους. Το κράνμπερι είναι διπλοειδές, που σημαίνει ότι κάθε κύτταρο περιέχει ένα σύνολο χρωμοσωμάτων από τον μητρικό γονέα και ένα σύνολο από τον πατρικό γονέα. Έχει 24 χρωμοσώματα και το μέγεθος του γονιδιώματός του είναι μικρότερο από το ένα δέκατο του ανθρώπινου γονιδιώματος.

Τέτοιες πληροφορίες βοηθούν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πού μπορεί να βρίσκονται δυνητικά πολύτιμα γονίδια στο γονιδίωμα του cranberry. Και οι διπλοειδείς καλλιέργειες τείνουν να έχουν λιγότερα γονίδια που σχετίζονται με ένα μόνο χαρακτηριστικό, γεγονός που καθιστά την αναπαραγωγή τους για να τονιστεί αυτό το χαρακτηριστικό πολύ πιο απλή.

Οι ερευνητές έχουν επίσης περιγράψει τη γενετική του άγριου συγγενή του καλλιεργημένου κράνμπερι, που είναι γνωστό ως «μικρό cranberry» (Vaccinium oxycoccos). Η σύγκριση των δύο μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να προσδιορίσουν πού βρίσκονται τα γεωπονικά πολύτιμα χαρακτηριστικά του καλλιεργούμενου cranberry στο γονιδίωμά του και από πού μπορεί να προέρχεται κάποια από την ανθεκτικότητα του μικρού cranberry στο κρύο.

Οι ερευνητές είναι ανάπτυξη μοριακών δεικτών – εργαλεία για τον προσδιορισμό του τόπου που βρίσκονται ορισμένα γονίδια ή αλληλουχίες ενδιαφέροντος μέσα σε ένα γονιδίωμα – για να βοηθήσουν στον προσδιορισμό των καλύτερων συνδυασμών γονιδίων από διαφορετικές ποικιλίες cranberry που μπορούν να ενισχύσουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, ένας κτηνοτρόφος μπορεί να θέλει να κάνει τους καρπούς μεγαλύτερους, πιο σφιχτούς ή πιο κόκκινους στο χρώμα.

Ενώ τα cranberries έχουν καλλιεργηθεί από τον άνθρωπο μόνο για σύντομο χρονικό διάστημα, έχουν εξελιχθεί για πολύ περισσότερο. Μπήκαν στη γεωργία με μακρά γενετική ιστορία, συμπεριλαμβανομένων ειδών όπως συμβάντα διπλασιασμού ολόκληρου του γονιδιώματος και γενετικά εμπόδια, που αλλάζουν συλλογικά ποια γονίδια αποκτώνται ή χάνονται με την πάροδο του χρόνου σε έναν πληθυσμό.

Συμβάντα διπλασιασμού ολόκληρου του γονιδιώματος συμβαίνουν όταν τα γονιδιώματα δύο ειδών συγκρούονται για να σχηματίσουν ένα νέο, μεγαλύτερο γονιδίωμα, που περιλαμβάνει όλα τα χαρακτηριστικά των δύο γονικών ειδών. Γενετικά εμπόδια συμβαίνουν όταν ένας πληθυσμός μειώνεται σημαντικά σε μέγεθος, γεγονός που περιορίζει το μέγεθος της γενετικής ποικιλότητας σε αυτό το είδος. Αυτά τα γεγονότα είναι εξαιρετικά κοινά στον φυτικό κόσμο και μπορούν να οδηγήσουν τόσο σε κέρδη όσο και σε απώλειες διαφορετικών γονιδίων.

Η ανάλυση του γονιδιώματος του cranberry μπορεί να δείξει πότε απέκλινε εξελικτικά από κάποιους συγγενείς του, όπως το blueberry, το lingonberry και το huckleberry. Κατανόηση πώς εξελίχθηκαν τα σύγχρονα είδη μπορεί να διδάξει στους επιστήμονες των φυτών πώς κληρονομούνται διαφορετικά χαρακτηριστικά και πώς να αναπαράγονται αποτελεσματικά για αυτά στο μέλλον.

Ώριμα την κατάλληλη στιγμή

Η στενή σχέση του Cranberries με την Ημέρα των Ευχαριστιών ήταν απλώς ένα πρακτικό ζήτημα στην αρχή. Τα φρέσκα κράνμπερι είναι έτοιμα για συγκομιδή από τα μέσα Σεπτεμβρίου έως τα μέσα Νοεμβρίου, οπότε η Ημέρα των Ευχαριστιών είναι σε αυτό το τέλειο παράθυρο για να τα φάτε.

Η σάλτσα Cranberry περιγράφηκε για πρώτη φορά χαλαρά σε αφηγήσεις από τις αμερικανικές αποικίες το 1600 και εμφανίστηκε σε βιβλίο μαγειρικής για πρώτη φορά το 1796. Η γεύση τάρτας των μούρων, που προέρχεται από υψηλά επίπεδα πολλών τύπων οξέων, τα κάνει περισσότερο από δύο φορές πιο όξινα από τα περισσότερα άλλα βρώσιμα φρούτα, έτσι προσθέτουν ένα καλωσόρισμα σε ένα γεύμα γεμάτο με πιο γλυκά τρόφιμα όπως η γαλοπούλα και οι πατάτες.

Τις τελευταίες δεκαετίες, η βιομηχανία cranberry έχει αναπτυχθεί σε χυμοί, σνακ και άλλα προϊόντα επιδιώκοντας αγορές όλο το χρόνο. Αλλά για πολλούς ανθρώπους, η Ημέρα των Ευχαριστιών εξακολουθεί να είναι η εποχή που είναι πιο πιθανό να δουν cranberries σε κάποια μορφή στο μενού.

Σερίνα Ντε Σάλβιο, Ph.D. Υποψήφιος στη Γενετική και Γονιδιωματική, Texas A & M Πανεπιστήμιο

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.