زغال اخته در تاک ها در باتلاق های شنی و مرداب ها رشد می کند. لنس چونگ، USDA/Flickr

زغال اخته یکی از مواد اصلی خانواده های ایالات متحده در روز شکرگزاری است - اما چگونه این ساکن باتلاق در میزهای تعطیلات قرار گرفت؟

در مقایسه با بسیاری از گونه های گیاهی ارزشمندی که طی هزاران سال اهلی شده اند، زغال اخته کشت شده (واکسینیوم ماکروکارپون) یک محصول کشاورزی جوان است، همانطور که ایالات متحده یک کشور جوان و روز شکرگزاری است یک تعطیلات نسبتا جدید. ولی به عنوان یک گیاه شناسمن در مورد اصل و نسب کرن بری از گیاه شناسی و ژنومیک آنها چیزهای زیادی یاد گرفته ام.

جدید در صحنه پرورش گیاه

انسانها تزکیه کرده اند سورگوم برای حدود 5,500 سال, ذرت برای حدود 8,700 سال و پنبه برای حدود 5,000 سال. در مقابل، قره قاط حدود 200 سال پیش اهلی شد - اما مردم قبل از آن توت ها را می خوردند.

زغال اخته وحشی بومی آمریکای شمالی است. آنها منبع غذایی مهمی برای بومیان آمریکا بودند که از آنها در پودینگ، سس، نان و ... استفاده می کردند. غذای قابل حمل با پروتئین بالا به نام pemmican – نسخه گوشتخواران از یک نوار انرژی که از مخلوطی از گوشت خشک و چربی حیوانی تهیه شده و گاهی اوقات با میوه های خشک پوشیده شده است. برخی از قبایل هنوز هم پمیکان را امروز درست کنیدو حتی یک نسخه تجاری را به بازار عرضه کنید.

کشت کرن بری در سال 1816 در ماساچوست آغاز شد، جایی که هنری هال کهنه سرباز جنگ انقلابی متوجه شد که پوشاندن باتلاق های زغال اخته با ماسه انگورها را بارور کرد و آب را در اطراف ریشه های آنها حفظ کرد. از آنجا، میوه در سراسر شمال شرق و غرب میانه بالا پخش شد.

امروز، ویسکانسین تقریبا 60 درصد تولید می کند از برداشت زغال اخته ایالات متحده و پس از آن ماساچوست، اورگان و نیوجرسی. زغال اخته همچنین در کانادا، جایی که در آنجا وجود دارد، رشد می کند یک محصول عمده میوه.

 
کشاورزان اغلب باتلاق های زغال اخته را برای برداشت میوه غرق می کنند و آن ها را از تاک ها جدا می کنند. مایکل گالوین، دفتر سفر و گردشگری ماساچوست/فلیکر, CC BY-ND

گیاهی انعطاف پذیر و سازگار

کرن بری ویژگی های گیاهی جالب بسیاری دارد. گل های زغال اخته مانند گل رز، نیلوفر و نرگس هرمافرودیت هستند، به این معنی که آنها شامل هر دو قسمت نر و ماده است. این به آنها اجازه می دهد تا به جای تکیه بر پرندگان، حشرات یا گرده افشان های دیگر، خود گرده افشانی کنند.

شکوفه زغال اخته دارای چهار گلبرگ است که وقتی گل شکوفه می دهد، پوست کنده می شود. این بساک ها را که حاوی گرده های گیاه هستند در معرض دید قرار می دهد. شباهت این گل به منقار یک پرنده باعث شد تا کرن بری نام اصلی خود را داشته باشد. کرن بری"

وقتی زغال اخته خود گرده افشانی نمی کند، برای انتقال گرده خود از گلی به گل دیگر به زنبورها و زنبورهای عسل تکیه می کنند. آنها همچنین می توانند از طریق جنسی، با کاشت بذر، یا غیرجنسی، از طریق ریشه زایی قلمه های انگور تکثیر شوند. این برای پرورش دهندگان مهم است زیرا تکثیر بر پایه بذر تنوع ژنتیکی بالاتری را امکان پذیر می کند که می تواند به مواردی مانند افزایش مقاومت به بیماری یا تحمل بیشتر آفات تبدیل شود.

با این حال، تولید مثل غیرجنسی نیز به همان اندازه مهم است. این روش به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا کلون‌هایی از واریته‌ها را ایجاد کنند که عملکرد بسیار خوبی در باتلاق‌هایشان داشته باشند و حتی بیشتر از آن انواع با عملکرد بالا رشد کنند.

هر قره قاط دارای چهار محفظه هوابه همین دلیل است که وقتی کشاورزان برای برداشت باتلاق ها آب می ریزند، شناور می شوند. محفظه‌های هوا نیز باعث می‌شوند زغال‌اخته‌های خام وقتی روی یک سطح سخت می‌افتند، پرش کنند - که نشانگر تازه بودن آنهاست.

این جیب ها نقش بیولوژیکی دارند: آنها توت ها را قادر می سازند تا در رودخانه ها و نهرها شناور شوند تا دانه های خود را پراکنده کنند. بسیاری از گیاهان دیگر دانه های خود را از طریق حیوانات و پرندگانی که میوه های آنها را می خورند و در حین حرکت دانه ها را دفع می کنند، پراکنده می کنند. اما همانطور که هر کسی که طعم آن را خام چشیده می‌داند، کرن بری فوق‌العاده تارت است جذابیت محدود برای حیات وحش.

خواندن DNA زغال اخته

برای اینکه زغال اخته یک محصول جوان است، دانشمندان قبلاً می دانند چیزهای زیادی در مورد ژنتیک آنها. زغال اخته یک دیپلوئید است، به این معنی که هر سلول دارای یک مجموعه کروموزوم از والد مادری و یک مجموعه از والد پدری است. دارای 24 کروموزوم است و اندازه ژنوم آن کمتر از یک دهم ژنوم انسان است.

بینش‌هایی مانند این به دانشمندان کمک می‌کند تا درک بهتری از ژن‌های بالقوه ارزشمند در ژنوم کرن بری داشته باشند. و محصولات دیپلوئیدی تمایل به داشتن ژن های کمتر مرتبط با یک صفت دارند، که باعث می شود پرورش آنها برای تأکید بر آن ویژگی بسیار ساده تر باشد.

محققان همچنین ژنتیکی از خویشاوندان وحشی زغال اخته کشت شده را توصیف کرده اند که به نام "زغال اخته کوچک» (واکسینیم اکسی کوکوس). مقایسه این دو می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا مشخص کنند که ویژگی‌های با ارزش زراعی زراعی کشت‌شده در ژنوم آن کجاست و برخی از سختی‌های سرمایی زغال اخته کوچک از کجا می‌آیند.

محققان در حال توسعه نشانگرهای مولکولی - ابزارهایی برای تعیین محل قرارگیری ژن ها یا توالی های مورد علاقه خاص در ژنوم - برای کمک به تعیین بهترین ترکیب ژن ها از انواع مختلف کرن بری که می تواند صفات مورد نظر را افزایش دهد. به عنوان مثال، یک پرورش دهنده ممکن است بخواهد میوه ها را بزرگتر، سفت تر یا رنگ قرمزتر کند.

در حالی که زغال اخته تنها برای مدت کوتاهی توسط انسان رشد کرده است، اما برای مدت طولانی تری در حال تکامل بوده است. آنها با سابقه ژنتیکی طولانی وارد کشاورزی شدند، از جمله مواردی مانند رویدادهای تکثیر کل ژنوم و تنگناهای ژنتیکی، که مجموعاً ژن های بدست آمده یا از دست رفته در یک جمعیت را تغییر می دهند.

رویدادهای تکثیر کل ژنوم زمانی اتفاق می‌افتد که ژنوم دو گونه با هم برخورد می‌کنند تا یک ژنوم جدید و بزرگ‌تر را تشکیل دهند که تمام ویژگی‌های دو گونه والدین را در بر می‌گیرد. تنگناهای ژنتیکی زمانی اتفاق می‌افتد که اندازه جمعیت به شدت کاهش می‌یابد، که تنوع ژنتیکی را در آن گونه محدود می‌کند. این رویدادها در دنیای گیاهان بسیار رایج است و می تواند منجر به افزایش و زیان ژن های مختلف شود.

تجزیه و تحلیل ژنوم زغال اخته می تواند نشان دهد که چه زمانی از نظر تکاملی از برخی از خویشاوندان خود مانند زغال اخته، لینگون بری و هاکلبری فاصله گرفته است. درك كردن چگونه گونه های مدرن تکامل یافته اند می تواند به دانشمندان گیاه شناسی در مورد چگونگی به ارث برده شدن صفات مختلف و چگونگی پرورش موثر آنها در آینده آموزش دهد.

در زمان مناسب رسیده است

ارتباط نزدیک کرن بری با روز شکرگزاری در ابتدا یک موضوع عملی بود. زغال اخته تازه از اواسط سپتامبر تا اواسط نوامبر آماده برداشت است، بنابراین روز شکرگزاری در فرصت مناسبی برای خوردن آنها قرار می گیرد.

سس کرن بری برای اولین بار در گزارش های مربوط به مستعمرات آمریکا در دهه 1600 توصیف شد و در یک کتاب آشپزی برای اولین بار در سال 1796. طعم ترش توت ها، که از سطوح بالای چندین نوع اسیداین میوه‌ها را بیش از دو برابر بیشتر از سایر میوه‌های خوراکی اسیدی می‌کند، بنابراین به یک وعده غذایی مملو از غذاهای ملایم مانند بوقلمون و سیب‌زمینی خوش‌آمدگویی اضافه می‌کنند.

در دهه های اخیر، صنعت زغال اخته به شاخه های مختلف تبدیل شده است آب میوه ها، تنقلات و سایر محصولات در تعقیب بازارهای تمام سال اما برای بسیاری از مردم، روز شکرگزاری هنوز زمانی است که به احتمال زیاد قره قاط را به شکلی در منو می بینند.

سرینا دسالویو, Ph.D. کاندیدای ژنتیک و ژنومیک، تگزاس A & M دانشگاه

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.