Tranbär växer på vinstockar i sandiga myrar och myrar. Lance Cheung, USDA/Flickr

Tranbär är en häftklammer i amerikanska hushåll på Thanksgiving – men hur hamnade denna myrbo på semesterborden?

Jämfört med många värdefulla växtarter som tämjts under tusentals år, odlade tranbär (Macrocarpon vaccin) är en ung jordbruksgröda, precis som USA är ett ungt land och Thanksgiving är en relativt ny semester. Men som växtforskare, Jag har lärt mig mycket om tranbärs härkomst från deras botanik och genomik.

Nytt på växtförädlingsscenen

Människor har kultiverat sorghum i cirka 5,500 XNUMX år, majs i cirka 8,700 XNUMX år och bomull i cirka 5,000 XNUMX år. Däremot tämjdes tranbär för omkring 200 år sedan – men folk åt bären innan dess.

Vilda tranbär är infödda i Nordamerika. De var en viktig matkälla för indianer, som använde dem i puddingar, såser, bröd och en bärbar mat med hög proteinhalt som kallas pemmikan – en köttätares version av en energibar, gjord av en blandning av torkat kött och utsmält animaliskt fett och ibland översållad med torkad frukt. Några stammar gör fortfarande pemmikan idag, Och även marknadsföra en kommersiell version.

Tranbärsodlingen började 1816 i Massachusetts, där veteranen från revolutionskriget Henry Hall fann att täcker tranbärsmossar med sand gödslade vinstockarna och behöll vatten runt deras rötter. Därifrån spred sig frukten över hela USA:s nordöstra och övre mellanvästern.

I dag, Wisconsin producerar ungefär 60 % av den amerikanska tranbärsskörden, följt av Massachusetts, Oregon och New Jersey. Tranbär odlas också i Kanada, där de finns en stor fruktskörd.

 
Bönder översvämmar ofta tranbärsmossar för att skörda frukten, som de krattar loss från vinrankorna. Michael Galvin, Massachusetts Office of Travel and Tourism/Flickr, CC BY-ND

En flexibel och anpassningsbar växt

Tranbär har många intressanta botaniska egenskaper. Precis som rosor, liljor och påskliljor är tranbärsblommor hermafroditiska, vilket betyder att de innehåller både manliga och kvinnliga delar. Detta gör att de kan självpollinera istället för att förlita sig på fåglar, insekter eller andra pollinatörer.

En tranbärsblomma har fyra kronblad som skalar tillbaka när blomman blommar. Detta exponerar ståndarknapparna, som innehåller växtens pollen. Blommans likhet med näbben på en fågel gav tranbäret sitt ursprungliga namn, "tranbäret. "

När tranbär inte självpollinerar, är de beroende av humlor och honungsbin för att transportera sitt pollen från blomma till blomma. De kan också förökas sexuellt, genom att plantera frön, eller asexuellt, genom att rota sticklingar. Detta är viktigt för odlare eftersom fröbaserad förökning möjliggör högre genetisk mångfald, vilket kan översättas till saker som ökad sjukdomsresistens eller mer skadedjurstolerans.

Asexuell reproduktion är dock lika viktig. Denna metod tillåter odlare att skapa kloner av sorter som presterar mycket bra i sina myrar och odlar ännu fler av dessa högpresterande typer.

Varje tranbär innehåller fyra luftfickor, vilket är anledningen till att de flyter när bönder översvämmar myrar för att skörda dem. Luftfickorna får också råa tranbär att studsa när de tappas på ett hårt underlag – en bra indikator på om de är färska.

Dessa fickor fyller en biologisk roll: De gör det möjligt för bären att flyta nerför floder och bäckar för att skingra deras frön. Många andra växter sprider sina frön via djur och fåglar som äter deras frukter och utsöndrar fröna när de rör sig. Men som alla som har smakat dem råa vet så är tranbär ultrasyrliga, så det har de gjort begränsad tilltal för vilda djur.

Läser tranbärs-DNA

För att tranbär är en så ung gröda vet forskarna redan mycket om deras genetik. Tranbäret är en diploid, vilket innebär att varje cell innehåller en uppsättning kromosomer från moderföräldern och en uppsättning från moderföräldern. Den har 24 kromosomer, och dess genomstorlek är mindre än en tiondel av det mänskliga genomet.

Insikter som dessa hjälper forskare att bättre förstå var potentiellt värdefulla gener kan finnas i tranbärsgenomet. Och diploida grödor tenderar att ha färre gener förknippade med en enskild egenskap, vilket gör det mycket enklare att föda upp dem för att betona den egenskapen.

Forskare har också beskrivit genetiken hos den odlade tranbärets vilda släkting, som är känd som "små tranbär" (Vacciniumoxycoccos). Att jämföra de två kan hjälpa forskare att avgöra var de odlade tranbärets agronomiskt värdefulla egenskaper finns i dess arvsmassa, och var en del av de små tranbärets kalla härdighet kan komma ifrån.

Forskare är utveckla molekylära markörer – verktyg för att bestämma var vissa gener eller sekvenser av intresse finns inom ett genom – för att hjälpa till att bestämma de bästa kombinationerna av gener från olika sorter av tranbär som kan förbättra önskade egenskaper. En uppfödare kanske till exempel vill göra frukterna större, fastare eller rödare i färgen.

Medan tranbär bara har odlats av människor under en kort tid, har de utvecklats mycket längre. De gick in i jordbruket med en lång genetisk historia, inklusive saker som händelser i hela genomet och genetiska flaskhalsar, som kollektivt förändrar vilka gener som förvärvas eller förloras över tiden i en population.

Helgenomdupliceringshändelser inträffar när två arters genom kolliderar för att bilda ett nytt, större genom, som omfattar alla egenskaper hos de två föräldraarterna. Genetiska flaskhalsar uppstår när en population är kraftigt reducerad i storlek, vilket begränsar mängden genetisk mångfald i den arten. Dessa händelser är extremt vanliga i växtvärlden och kan leda till både vinster och förluster av olika gener.

Att analysera tranbärets arvsmassa kan indikera när det evolutionärt avviker från några av dess släktingar, såsom blåbär, lingon och huckleberry. Förståelse hur moderna arter utvecklades kan lära växtforskare om hur olika egenskaper ärvs, och hur man effektivt odlar för dem i framtiden.

Mogen vid rätt tidpunkt

Tranbärs nära samarbete med Thanksgiving var till en början helt enkelt en praktisk fråga. Färska tranbär är redo att skördas från mitten av september till mitten av november, så Thanksgiving faller inom det perfekta fönstret för att äta dem.

Tranbärssås beskrevs först löst i berättelser från de amerikanska kolonierna på 1600-talet och dök upp i en kokbok för första gången 1796. Bärens syrliga smak, som kommer från höga halter av flera typer av syror, gör dem mer än dubbelt så sura som de flesta andra ätbara frukter, så de adderar en välkommen känsla till en måltid full av blandare matar som kalkon och potatis.

Under de senaste decennierna har tranbärsindustrin förgrenat sig till juicer, snacks och andra produkter i jakten på marknader året runt. Men för många människor är Thanksgiving fortfarande den tid då de är mest sannolikt att se tranbär i någon form på menyn.

Serina DeSalvio, Ph.D. Kandidat inom genetik och genomik, Texas A & M University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.