Het volgende essay is herdrukt met toestemming van The Conversation, een online publicatie over het nieuwste onderzoek.
Veenbessen zijn een hoofdbestanddeel van Amerikaanse huishoudens tijdens Thanksgiving, maar hoe kwam deze moerasbewoner op de feesttafels terecht?
Vergeleken met veel waardevolle plantensoorten die in de loop van duizenden jaren zijn gedomesticeerd, is de gecultiveerde cranberry (Vaccin macrocarpon) is een jong landbouwgewas, net zoals de Verenigde Staten een jong land is en Thanksgiving een relatief nieuwe feestdag is. Maar als plantenwetenschapper heb ik veel geleerd over de voorouders van cranberry’s dankzij hun plantkunde en genomica.
Nieuws uit de plantenveredelingswereld
Mensen verbouwen al ongeveer 5500 jaar sorghum, ongeveer 8700 jaar maïs en ongeveer 5000 jaar katoen. 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 in een eiwitrijk draagbaar voedsel genaamd pemmican – de vleesetende versie van een energiereep, gemaakt van een mengsel van gedroogd vlees en vetgesmolten dierlijk voedsel. soms bezaaid met gedroogd fruit. Sommige stammen produceren nog steeds pemmican en brengen zelfs een commerciële versie op de markt.
De cranberryteelt begon in 1816 in Massachusetts, waar Henry Hall, veteraan uit de Revolutionaire Oorlog, ontdekte dat het bedekken van cranberrymoerassen met zand de wijnstokken bevruchtte en water rond hun wortels vasthield. Van daaruit verspreidde het fruit zich door het noordoosten van de Verenigde Staten en het hogere Midwesten.
Tegenwoordig produceert Wisconsin ongeveer 60 procent van de Amerikaanse cranberryoogst, gevolgd door Massachusetts, Oregon en New Jersey. Veenbessen worden ook geteeld in Canada, waar ze een belangrijk fruitgewas zijn.
Een flexibele en aanpasbare plant
Bosbessen hebben veel interessante botanische kenmerken. Net als rozen, lelies en narcissen zijn cranberrybloemen tweeslachtig, wat betekent dat ze zowel mannelijke als vrouwelijke delen bevatten. Hierdoor kunnen ze zichzelf bestuiven in plaats van afhankelijk te zijn van vogels, insecten of andere bestuivers.
Een cranberrybloem heeft vier bloemblaadjes die eraf vallen 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: ‘cranberry’.
Als bosbessen niet zelfbestuivend zijn, zijn ze afhankelijk van 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 wijnstokstekken te bewortelen. 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 grotere ziekteresistentie of een grotere tolerantie voor plagen.
Ongeslachtelijke 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 variëteiten telen.
Elke cranberry bevat vier luchtbellen, waardoor ze blijven drijven als boeren de moerassen onder water zetten om ze te oogsten. Luchtzakken zorgen er ook voor dat rauwe veenbessen stuiteren als ze op een hard oppervlak vallen, wat een goede indicatie is van hun versheid.
Deze zakken spelen een biologische rol: ze laten de bessen langs rivieren en beken drijven om hun zaden te verspreiden. Veel andere planten verspreiden hun zaden door dieren en vogels die hun vruchten eten en de zaden uitscheiden terwijl ze bewegen. Maar zoals iedereen die ze rauw heeft geproefd weet, zijn veenbessen extreem scherp en hebben ze dus een beperkte aantrekkingskracht op dieren in het wild.
Cranberry-DNA lezen
Omdat veenbessen zo’n jong gewas zijn, weten wetenschappers al veel over hun genetica. De cranberry is 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 grootte van zijn genoom is minder dan een tiende van die van het menselijk genoom.
Inzichten als deze helpen wetenschappers beter te begrijpen waar potentieel waardevolle genen in het cranberrygenoom kunnen liggen. En bij diploïde gewassen zijn doorgaans minder genen geassocieerd met één enkele eigenschap, waardoor het veel gemakkelijker wordt om ze te kweken om die eigenschap te benadrukken.
De onderzoekers beschreven ook de genetica van het wilde familielid van de gecultiveerde cranberry, bekend als de ‘kleine cranberry’ (Vaccinium ossicocco). Het vergelijken van de twee kan wetenschappers helpen bepalen waar de agronomisch waardevolle eigenschappen van de gecultiveerde cranberry in zijn genoom liggen en waar een deel van de koudehardheid van de kleine cranberry vandaan zou kunnen komen.
Onderzoekers ontwikkelen moleculaire markers – hulpmiddelen om te bepalen waar bepaalde genen of sequenties van belang zich in een genoom bevinden – om te helpen bij het bepalen van de beste combinaties van genen van verschillende cranberryvariëteiten die de gewenste eigenschappen kunnen verbeteren. Een fokker wil de vrucht bijvoorbeeld groter, steviger of roder van kleur maken.
Hoewel veenbessen nog maar kort door de mens worden gekweekt, evolueren ze al veel langer. Ze kwamen terecht in de landbouw met een lange genetische geschiedenis, inclusief gebeurtenissen zoals duplicatie van het hele genoom en genetische knelpunten, die collectief 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 aanzienlijk kleiner wordt, waardoor de hoeveelheid genetische diversiteit bij die soort wordt beperkt. Deze gebeurtenissen komen zeer vaak voor in de plantenwereld en kunnen leiden tot zowel winst als verlies van verschillende genen.
Analyse van het cranberrygenoom kan aangeven wanneer het evolutionair afweek van enkele van zijn verwanten, zoals de bosbes, cranberry en cranberry. Door te begrijpen hoe moderne soorten zijn geëvolueerd, kunnen plantenwetenschappers leren hoe verschillende eigenschappen worden overgeërfd en hoe ze deze in de toekomst effectief kunnen reproduceren.
Rijpt op het juiste moment
Aanvankelijk was de nauwe band van de Cranberries met Thanksgiving eenvoudigweg een praktische kwestie. Verse veenbessen zijn klaar om geplukt te worden van half september tot half november, dus Thanksgiving is het perfecte moment om ze te eten.
Cranberrysaus werd voor het eerst losjes beschreven in verslagen van de Amerikaanse koloniën in de 17e eeuw, en verscheen voor het eerst in een kookboek in 1796. De scherpe smaak van de bessen, die voortkomt uit een hoog gehalte aan verschillende soorten zuur, zorgt ervoor dat ze meer dan het dubbele zijn van hun smaak. net zo zuur als de meeste andere eetbare vruchten, dus voegen ze een welkome kick toe aan een maaltijd vol flauw voedsel zoals kalkoen en aardappelen.
De afgelopen decennia heeft de cranberry-industrie zich uitgebreid naar sappen, snacks en andere producten die het hele jaar door markten zoeken. Maar voor veel mensen is Thanksgiving nog steeds het moment waarop de kans het grootst is dat je veenbessen op de een of andere manier op het menu ziet staan.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk op The Conversation. Lees het originele artikel.