Veenbessen groeien aan wijnstokken in zandige moerassen en moerassen. Lance Cheung, USDA/Flickr

Veenbessen zijn tijdens Thanksgiving een hoofdbestanddeel van Amerikaanse huishoudens – maar hoe kwam deze moerasbewoner op de feesttafels terecht?

Vergeleken met veel waardevolle plantensoorten die duizenden jaren lang gedomesticeerd zijn, is de gecultiveerde cranberry (Vaccinium macrocarpon) is een jong landbouwgewas, net zoals de VS een jong land is en Thanksgiving dat is een relatief nieuwe vakantie. Maar als plantenwetenschapperIk heb veel geleerd over de afkomst van veenbessen dankzij hun plantkunde en genomica.

Nieuw in de plantenveredelingswereld

De mens heeft gecultiveerd sorghum voor zo'n 5,500 jaar, maïs voor ongeveer 8,700 jaar en katoen voor ongeveer 5,000 jaar. Daarentegen werden veenbessen ongeveer 200 jaar geleden gedomesticeerd, maar daarvoor aten mensen de bessen.

Wilde veenbessen komen oorspronkelijk uit Noord-Amerika. Ze waren een belangrijke voedselbron voor de indianen, die ze gebruikten in puddingen, sauzen, brood en dergelijke eiwitrijk draagbaar voedsel genaamd pemmican – een vleeseterversie van een energiereep, gemaakt van een mengsel van gedroogd vlees en gesmolten dierlijk vet en soms bezaaid met gedroogd fruit. Sommige stammen maak vandaag nog steeds pemmicaninvestering veilig is en u uw kans vergroot op een commerciële versie op de markt brengen.

De cranberryteelt begon in 1816 in Massachusetts, waar Henry Hall, veteraan uit de Revolutionaire Oorlog, dat ontdekte cranberrymoerassen bedekken met zand bevruchtte de wijnstokken en hield water rond hun wortels vast. Van daaruit verspreidde het fruit zich door het noordoosten en middenwesten van de VS.

Vandaag de dag, Wisconsin produceert ongeveer 60% van de Amerikaanse cranberryoogst, gevolgd door Massachusetts, Oregon en New Jersey. Veenbessen worden ook geteeld in Canada, waar ze ook voorkomen een belangrijke fruitoogst.

 
Boeren zetten cranberrymoerassen vaak onder water om het fruit te oogsten, dat ze van de wijnstokken losharken. Michael Galvin, Massachusetts Bureau voor Reizen en Toerisme/Flickr, CC BY-SA

Een flexibele en aanpasbare plant

Veenbessen hebben veel interessante botanische kenmerken. Net als rozen, lelies en narcissen zijn cranberrybloemen tweeslachtig, wat betekent dat ze bevatten zowel mannelijke als vrouwelijke delen. Hierdoor kunnen ze zichzelf bestuiven in plaats van afhankelijk te zijn van vogels, insecten of andere bestuivers.

Een cranberrybloesem heeft vier bloemblaadjes die loslaten als de bloem bloeit. Hierdoor komen de helmknoppen bloot te liggen, die het stuifmeel van de plant bevatten. De gelijkenis van de bloem met de snavel van een vogel leverde de cranberry zijn oorspronkelijke naam op: de “cranberry. '

Als veenbessen niet zelfbestuivend zijn, vertrouwen ze op hommels en honingbijen om hun stuifmeel van bloem naar bloem te transporteren. Ze kunnen ook seksueel worden vermeerderd, door zaden te planten, of ongeslachtelijk, door middel van het bewortelen van wijnstokstekken. Dit is belangrijk voor telers omdat voortplanting op basis van zaden een grotere genetische diversiteit mogelijk maakt, wat zich kan vertalen in zaken als een verhoogde ziekteresistentie of een grotere tolerantie voor plagen.

Aseksuele voortplanting is echter net zo belangrijk. Met deze methode kunnen telers klonen maken van variëteiten die zeer goed presteren in hun moerassen en nog meer van die goed presterende soorten telen.

Elke cranberry bevat vier luchtzakkenDaarom blijven ze drijven als boeren de moerassen onder water zetten om ze te oogsten. De luchtzakken zorgen er ook voor dat rauwe veenbessen opveren als ze op een hard oppervlak vallen – een goede indicatie of ze vers zijn.

Deze zakken vervullen een biologische rol: ze zorgen ervoor dat de bessen door rivieren en beken kunnen drijven om hun zaden te verspreiden. Veel andere planten verspreiden hun zaden via dieren en vogels die hun vruchten eten en de zaden uitscheiden terwijl ze zich verplaatsen. Maar zoals iedereen die ze rauw heeft geproefd weet, zijn veenbessen ultrazuur, en dat is ook zo beperkte aantrekkingskracht voor wilde dieren.

Cranberry-DNA lezen

Dat veenbessen zo’n jong gewas zijn, weten wetenschappers al veel over hun genetica. De cranberry is een diploïde, wat betekent dat elke cel één set chromosomen van de moederlijke ouder en één set van de vaderlijke ouder bevat. Het heeft 24 chromosomen en de genoomgrootte is minder dan een tiende van die van het menselijk genoom.

Inzichten als deze helpen wetenschappers beter te begrijpen waar potentieel waardevolle genen zich in het cranberrygenoom kunnen bevinden. En diploïde gewassen hebben doorgaans minder genen die geassocieerd zijn met één enkele eigenschap, waardoor het veel eenvoudiger is om ze te veredelen om die eigenschap te benadrukken.

Onderzoekers hebben ook de genetica beschreven van het wilde familielid van de gecultiveerde cranberry, dat bekend staat als de “kleine cranberry” (Vaccinium oxykokos). Het vergelijken van de twee kan wetenschappers helpen bepalen waar de agronomisch waardevolle eigenschappen van de gecultiveerde cranberry zich in zijn genoom bevinden, en waar een deel van de koudehardheid van de kleine cranberry vandaan zou kunnen komen.

Onderzoekers zijn het ontwikkelen van moleculaire markers – hulpmiddelen om te bepalen waar bepaalde genen of sequenties van belang zich binnen een genoom bevinden – om te helpen bij het bepalen van de beste combinaties van genen uit verschillende cranberryvariëteiten die de gewenste eigenschappen kunnen verbeteren. Een veredelaar wil de vruchten bijvoorbeeld groter, steviger of roder van kleur maken.

Hoewel veenbessen nog maar een korte tijd door mensen worden gekweekt, evolueren ze al veel langer. Ze kwamen terecht in de landbouw met een lange genetische geschiedenis, inclusief zaken als duplicatie van het hele genoom en genetische knelpunten, die gezamenlijk veranderen welke genen in de loop van de tijd in een populatie worden gewonnen of verloren.

Gebeurtenissen van volledige genoomduplicatie vinden plaats wanneer de genomen van twee soorten botsen om een ​​nieuw, groter genoom te vormen, dat alle eigenschappen van de twee oudersoorten omvat. Genetische knelpunten doen zich voor wanneer een populatie sterk in omvang wordt verkleind, waardoor de hoeveelheid genetische diversiteit in die soort wordt beperkt. Deze gebeurtenissen komen zeer vaak voor in de plantenwereld en kunnen leiden tot zowel winst als verlies van verschillende genen.

Het analyseren van het genoom van de cranberry kan erop wijzen wanneer deze evolutionair afweek van enkele van zijn verwanten, zoals de bosbes, rode bosbes en bosbes. Begrip hoe moderne soorten zich ontwikkelden kan plantenwetenschappers leren hoe verschillende eigenschappen worden overgeërfd, en hoe ze er in de toekomst effectief op kunnen kweken.

Rijp op het juiste moment

De nauwe band van Cranberries met Thanksgiving was in eerste instantie eenvoudigweg een praktische kwestie. Verse veenbessen zijn klaar om te oogsten van half september tot half november, dus Thanksgiving valt binnen het perfecte venster om ze te eten.

Cranberrysaus werd voor het eerst losjes beschreven in verslagen uit de Amerikaanse koloniën in de 1600e eeuw en verscheen in een kookboek voor het eerst in 1796. De scherpe smaak van de bessen, die afkomstig is van hoge niveaus van verschillende soorten zuren, maakt ze meer dan twee keer zo zuur als de meeste andere eetbare vruchten, dus voegen ze een welkome smaak toe aan een maaltijd vol milder voedsel zoals kalkoen en aardappelen.

De afgelopen decennia heeft de cranberry-industrie zich uitgebreid sappen, snacks en andere producten bij het nastreven van markten het hele jaar door. Maar voor veel mensen is Thanksgiving nog steeds het moment waarop ze waarschijnlijk veenbessen in een of andere vorm op het menu zullen zien.

Serina DeSalvio, Ph.D. Kandidaat in genetica en genomica, Texas A & M University

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.