크랜베리는 모래 습지와 습지의 덩굴에서 자랍니다. 랜스 청, USDA/Flickr

크랜베리는 추수감사절에 미국 가정의 주요 식품입니다. 그런데 이 습지에 사는 이 사람이 어떻게 명절 식탁에 오르게 되었습니까?

수천 년에 걸쳐 재배된 많은 귀중한 식물 종과 비교하여, 재배된 크랜베리(백시 늄 마크로 카르 폰)는 미국이 젊은 나라이고 추수감사절이 젊은 농작물인 것처럼 어린 농작물입니다. 비교적 새로운 휴일. 하지만 식물 과학자로서, 저는 크랜베리의 식물학과 유전체학을 통해 크랜베리의 조상에 대해 많은 것을 배웠습니다.

식물 육종 현장의 새로운 소식

인간이 재배한 수수는 약 5,500년 동안, 옥수수는 약 8,700년 동안 재배되었습니다. 과 면화는 약 5,000년 동안. 대조적으로, 크랜베리는 약 200년 전에 작물화되었지만 사람들은 그 이전에도 베리를 먹고 있었습니다.

야생 크랜베리는 북미가 원산지입니다. 그들은 아메리카 원주민에게 중요한 식량원이었으며 푸딩, 소스, 빵 및 기타 요리에 사용했습니다. 페미칸이라는 고단백 휴대용 식품 – 육식 동물의 에너지 바 버전으로, 말린 고기와 렌더링된 동물성 지방의 혼합물로 만들어지며 때로는 말린 과일이 박혀 있습니다. 일부 부족 오늘도 페미칸을 만들어, 심지어 상업용 버전을 판매하다.

크랜베리 재배는 1816년 매사추세츠에서 시작되었으며, 독립 전쟁 참전 용사인 헨리 홀(Henry Hall)이 발견한 곳입니다. 크랜베리 습지를 모래로 덮기 포도나무에 비료를 주고 뿌리 주변에 물을 유지했습니다. 거기에서 과일은 미국 북동부와 중서부 전역으로 퍼졌습니다.

오늘, 위스콘신은 약 60%를 생산합니다. 미국 크랜베리 ​​수확량은 매사추세츠, 오레곤, 뉴저지 순입니다. 크랜베리는 캐나다에서도 재배됩니다. 주요 과일 작물.

 
농부들은 과일을 수확하기 위해 종종 크랜베리 ​​습지에 물을 뿌린 다음 포도나무에서 긁어냅니다. Michael Galvin, 매사추세츠주 여행관광청/Flickr, CC의 BY-ND

유연하고 적응력이 뛰어난 식물

크랜베리에는 많은 흥미로운 식물적 특징이 있습니다. 장미, 백합, 수선화와 마찬가지로 크랜베리 ​​꽃은 자웅동체입니다. 남성과 여성의 부분을 모두 포함. 이를 통해 새, 곤충 또는 기타 수분 매개자에 의존하는 대신 자가 수분을 할 수 있습니다.

크랜베리 꽃에는 꽃이 피면 벗겨지는 XNUMX개의 꽃잎이 있습니다. 이렇게 하면 식물의 꽃가루가 들어 있는 꽃밥이 노출됩니다. 꽃이 새의 부리와 닮았기 때문에 크랜베리라는 이름이 붙여졌습니다. “크레인베리. "

크랜베리가 자가 수분을 하지 못할 때, 크랜베리는 꽃가루를 꽃에서 꽃으로 옮기기 위해 호박벌과 꿀벌에 의존합니다. 또한 씨앗을 심는 방식으로 유성 번식을 할 수도 있고, 포도나무 뿌리를 잘라 무성생식으로 번식할 수도 있습니다. 이는 종자 기반 번식이 더 높은 유전적 다양성을 허용하여 질병 저항성 증가 또는 해충 내성 증가 등으로 해석될 수 있기 때문에 재배자에게 중요합니다.

그러나 무성생식도 마찬가지로 중요합니다. 이 방법을 사용하면 재배자는 습지에서 매우 잘 작동하는 품종의 복제품을 만들고 이러한 고성능 품종을 더 많이 재배할 수 있습니다.

모든 크랜베리 XNUMX개의 에어포켓이 들어있어요이것이 바로 농부들이 늪지에 물을 부어 수확할 때 떠다니는 이유입니다. 또한 공기 주머니는 생 크랜베리를 딱딱한 표면에 떨어뜨렸을 때 튕겨 나가도록 합니다. 이는 크랜베리가 신선한지 여부를 나타내는 좋은 지표입니다.

이 주머니는 생물학적 역할을 합니다. 열매가 강과 개울을 따라 떠내려 씨앗을 퍼뜨릴 수 있게 해줍니다. 다른 많은 식물은 과일을 먹고 돌아다니면서 씨앗을 배설하는 동물과 새를 통해 씨앗을 퍼뜨립니다. 그러나 생 크랜베리를 맛본 사람이라면 누구나 알듯이 크랜베리는 매우 시큼합니다. 야생 동물에 대한 제한된 매력.

크랜베리 DNA 읽기

크랜베리가 이렇게 어린 작물이라는 사실을 과학자들은 이미 알고 있습니다. 그들의 유전학에 관한 많은 것. 크랜베리 이배체이다이는 각 세포가 모계 부모로부터 받은 한 세트의 염색체와 부계 부모로부터 받은 한 세트를 포함한다는 것을 의미합니다. 염색체는 24개이고 게놈 크기는 인간 게놈의 XNUMX분의 XNUMX도 안 된다.

이와 같은 통찰력은 과학자들이 크랜베리 ​​게놈에서 잠재적으로 가치 있는 유전자가 어디에 위치할 수 있는지 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 그리고 이배체 작물은 단일 특성과 관련된 유전자가 더 적은 경향이 있으므로 해당 특성을 강조하기 위해 육종하는 것이 훨씬 간단합니다.

연구자들은 또한 "작은 크랜베리”(백시늄 옥시코코스). 두 가지를 비교하면 과학자들은 재배 크랜베리의 농업학적으로 가치 있는 특성이 게놈의 어디에 있는지, 그리고 작은 크랜베리의 차가운 강건함 중 일부가 어디에서 나오는지 판단하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구원은 분자 표지 개발 – 특정 유전자 또는 관심 서열이 게놈 내 어디에 있는지 결정하는 도구 – 원하는 특성을 향상시킬 수 있는 다양한 종류의 크랜베리에서 유전자의 최상의 조합을 결정하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 육종가는 과일을 더 크고, 더 단단하고, 더 붉은색으로 만들고 싶어할 수 있습니다.

크랜베리는 인간에 의해 짧은 기간 동안만 재배되었지만 훨씬 더 오랫동안 진화해 왔습니다. 그들은 다음과 같은 것을 포함하여 오랜 유전적 역사를 가지고 농업에 들어갔습니다. 전체 게놈 복제 사건 및 유전적 병목 현상, 이는 집단에서 시간이 지남에 따라 어떤 유전자를 얻거나 잃는지를 집합적으로 변경합니다.

전체 게놈 복제 사건은 두 종의 게놈이 충돌하여 두 부모 종의 모든 특성을 포괄하는 새롭고 더 큰 게놈을 형성할 때 발생합니다. 유전적 병목 현상은 개체군의 크기가 크게 감소하여 해당 종의 유전적 다양성이 제한될 때 발생합니다. 이러한 사건은 식물 세계에서 매우 흔하며 다양한 유전자의 획득과 손실로 이어질 수 있습니다.

크랜베리의 게놈을 분석하면 크랜베리가 블루베리, 링곤베리, 허클베리와 같은 일부 친척으로부터 진화적으로 갈라진 시기를 알 수 있습니다. 이해 현대 종은 어떻게 진화했나 다양한 특성이 어떻게 유전되는지, 그리고 미래에 이를 효과적으로 번식시키는 방법에 대해 식물 과학자들에게 가르칠 수 있습니다.

적절한 시기에 익는다

크랜베리와 추수감사절의 긴밀한 관계는 처음에는 단순히 실용적인 문제였습니다. 신선한 크랜베리는 XNUMX월 중순부터 XNUMX월 중순까지 수확할 준비가 되어 있으므로 추수감사절은 크랜베리를 먹기에 완벽한 시기입니다.

크랜베리 소스는 1600년대 미국 식민지의 기록에서 처음으로 대략적으로 기술되었으며, 1796년 처음으로 요리책 출간. 베리의 시큼한 맛이 나는데, 여러 종류의 산이 높은 수준으로 함유되어 있음, 대부분의 다른 식용 과일보다 산성도가 두 배 이상 높기 때문에 칠면조와 감자와 같은 담백한 음식으로 가득 찬 식사에 환영의 맛을 더합니다.

최근 수십 년 동안 크랜베리 ​​산업은 주스, 스낵 및 기타 제품 연중 시장을 추구합니다. 그러나 많은 사람들에게 추수감사절은 여전히 ​​메뉴에서 어떤 형태로든 크랜베리를 볼 가능성이 가장 높은 시기입니다.

세리나 데살비오, 박사 유전학 및 유전체학 후보자, Texas A&M University

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