Cranberi tumbuh pada pokok anggur di paya berpasir dan paya. Lance Cheung, USDA/Flickr

Cranberry adalah makanan ruji dalam isi rumah AS pada Thanksgiving – tetapi bagaimanakah penghuni paya ini berada di meja percutian?

Berbanding dengan banyak spesies tumbuhan berharga yang dijinakkan selama beribu-ribu tahun, cranberry yang ditanam (Makrocarpon vaccinium) adalah tanaman pertanian muda, sama seperti AS adalah negara muda dan Thanksgiving percutian yang agak baru. tetapi sebagai saintis tumbuhan, saya telah belajar banyak tentang keturunan cranberi daripada botani dan genomik mereka.

Baru di tempat pembiakan tumbuhan

Manusia telah bercucuk tanam sorghum selama kira-kira 5,500 tahun, jagung selama kira-kira 8,700 tahun and kapas selama kira-kira 5,000 tahun. Sebaliknya, cranberry telah dijinakkan sekitar 200 tahun yang lalu - tetapi orang ramai makan beri sebelum itu.

Cranberry liar berasal dari Amerika Utara. Mereka merupakan sumber makanan penting untuk Orang Asli Amerika, yang menggunakannya dalam puding, sos, roti dan a makanan mudah alih berprotein tinggi yang dipanggil pemmican – versi karnivor bagi bar tenaga, diperbuat daripada campuran daging kering dan menghasilkan lemak haiwan dan kadangkala disemat dengan buah-buahan kering. Beberapa suku masih membuat pemmican hari ini, Dan juga memasarkan versi komersial.

Penanaman cranberry bermula pada tahun 1816 di Massachusetts, di mana veteran Perang Revolusi Henry Hall mendapati bahawa menutupi rawa kranberi dengan pasir menyuburkan pokok anggur dan mengekalkan air di sekeliling akarnya. Dari situ, buah-buahan tersebar di seluruh Timur Laut AS dan Barat Tengah Atas.

hari ini, Wisconsin menghasilkan kira-kira 60% daripada penuaian kranberi AS, diikuti oleh Massachusetts, Oregon dan New Jersey. Cranberry juga ditanam di Kanada, di mana mereka berada tanaman buah-buahan utama.

 
Petani sering membanjiri rawa kranberi untuk menuai buah, yang mereka cari lepas dari pokok anggur. Michael Galvin, Pejabat Pengembaraan dan Pelancongan Massachusetts/Flickr, CC BY-ND

Tumbuhan yang fleksibel dan boleh disesuaikan

Cranberry mempunyai banyak ciri botani yang menarik. Seperti mawar, teratai dan daffodil, bunga kranberi adalah hermaphroditic, yang bermaksud mereka mengandungi bahagian lelaki dan perempuan. Ini membolehkan mereka melakukan pendebungaan sendiri dan bukannya bergantung kepada burung, serangga atau pendebunga lain.

Sekuntum bunga kranberi mempunyai empat kelopak yang mengelupas apabila bunga itu mekar. Ini mendedahkan anter, yang mengandungi debunga tumbuhan. Kemiripan bunga itu dengan paruh burung menghasilkan kranberi nama asalnya, "craneberry"

Apabila cranberi tidak melakukan pendebungaan sendiri, mereka bergantung pada lebah dan lebah madu untuk mengangkut debunga mereka dari bunga ke bunga. Mereka juga boleh dibiakkan secara seksual, dengan menanam benih, atau secara aseksual, melalui pengakaran keratan pokok anggur. Ini penting untuk penanam kerana pembiakan berasaskan benih membolehkan kepelbagaian genetik yang lebih tinggi, yang boleh diterjemahkan kepada perkara seperti peningkatan rintangan penyakit atau lebih banyak toleransi perosak.

Walau bagaimanapun, pembiakan aseksual adalah sama penting. Kaedah ini membolehkan penanam mencipta klon varieti yang berprestasi sangat baik di rawa mereka dan menanam lebih banyak jenis berprestasi tinggi tersebut.

Setiap kranberi mengandungi empat poket udara, itulah sebabnya mereka terapung apabila petani membanjiri paya untuk menuainya. Poket udara juga membuat cranberi mentah melantun apabila ia dijatuhkan pada permukaan yang keras - penunjuk yang baik untuk sama ada ia segar.

Poket ini memainkan peranan biologi: Mereka membolehkan beri terapung di sungai dan sungai untuk menyebarkan benih mereka. Banyak tumbuhan lain menyebarkan benih mereka melalui haiwan dan burung yang memakan buahnya dan mengeluarkan benih semasa mereka bergerak. Tetapi seperti yang diketahui oleh sesiapa yang telah merasainya mentah, cranberi adalah ultra-tart, jadi mereka tahu daya tarikan terhad untuk hidupan liar.

Membaca DNA kranberi

Kerana cranberry menjadi tanaman muda, saintis sudah tahu banyak tentang genetik mereka. Kranberi itu ialah diploid, yang bermaksud bahawa setiap sel mengandungi satu set kromosom daripada ibu bapa ibu dan satu set daripada ibu bapa bapa. Ia mempunyai 24 kromosom, dan saiz genomnya kurang daripada satu persepuluh daripada genom manusia.

Cerapan seperti ini membantu saintis memahami dengan lebih baik di mana gen yang berpotensi berharga mungkin berada dalam genom kranberi. Dan tanaman diploid cenderung mempunyai lebih sedikit gen yang dikaitkan dengan satu sifat, yang menjadikan pembiakan mereka untuk menekankan sifat itu lebih mudah.

Penyelidik juga telah menerangkan genetik kerabat liar cranberry yang ditanam, yang dikenali sebagai "kranberi kecil” (Vaccinium oxycoccos). Membandingkan kedua-duanya boleh membantu saintis menentukan di mana ciri-ciri bernilai agronomik cranberi yang ditanam berada dalam genomnya, dan dari mana beberapa ketabahan sejuk kranberi kecil mungkin berasal.

Penyelidik adalah membangunkan penanda molekul – alat untuk menentukan di mana gen atau jujukan minat tertentu berada dalam genom – untuk membantu menentukan kombinasi terbaik gen daripada pelbagai jenis kranberi yang boleh meningkatkan sifat yang diingini. Sebagai contoh, penternak mungkin ingin menjadikan buah-buahan lebih besar, lebih pejal atau berwarna lebih merah.

Walaupun cranberi hanya ditanam oleh manusia untuk jangka masa yang singkat, mereka telah berkembang lebih lama. Mereka memasuki pertanian dengan sejarah genetik yang panjang, termasuk perkara seperti keseluruhan peristiwa pertindihan genom dan kesesakan genetik, yang secara kolektif mengubah gen yang diperoleh atau hilang dari semasa ke semasa dalam populasi.

Peristiwa penduaan genom keseluruhan berlaku apabila genom dua spesies bertembung untuk membentuk genom baharu yang lebih besar, merangkumi semua ciri dua spesies induk. Kesesakan genetik berlaku apabila populasi dikurangkan dengan banyak, yang mengehadkan jumlah kepelbagaian genetik dalam spesies tersebut. Peristiwa ini sangat biasa dalam dunia tumbuhan dan boleh membawa kepada keuntungan dan kerugian gen yang berbeza.

Menganalisis genom cranberi boleh menunjukkan apabila ia menyimpang secara evolusi daripada beberapa saudaranya, seperti blueberry, lingonberry dan huckleberry. Kefahaman bagaimana spesies moden berkembang boleh mengajar saintis tumbuhan tentang bagaimana sifat yang berbeza diwarisi, dan cara membiak dengan berkesan untuk mereka pada masa hadapan.

Matang pada masa yang sesuai

Hubungan rapat Cranberry dengan Thanksgiving hanyalah perkara praktikal pada mulanya. Cranberi segar sedia untuk dituai dari pertengahan September hingga pertengahan November, jadi Thanksgiving berada dalam tingkap yang sempurna untuk memakannya.

Sos kranberi pertama kali diterangkan secara longgar dalam akaun dari koloni Amerika pada tahun 1600-an, dan muncul dalam buku masakan buat kali pertama pada tahun 1796. Rasa tart buah beri, yang berasal dari tahap tinggi beberapa jenis asid, menjadikannya lebih daripada dua kali lebih berasid daripada kebanyakan buah-buahan lain yang boleh dimakan, jadi mereka menambah semangat yang dialu-alukan untuk hidangan yang penuh dengan makanan yang lebih lembut seperti ayam belanda dan kentang.

Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, industri kranberi telah berkembang menjadi jus, makanan ringan dan produk lain dalam mengejar pasaran sepanjang tahun. Tetapi bagi kebanyakan orang, Kesyukuran masih merupakan masa yang mereka berkemungkinan besar melihat cranberi dalam beberapa bentuk pada menu.

Serina DeSalvio, Ph.D. Calon dalam Genetik dan Genomik, Texas A & M University

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.