Quả nam việt quất mọc trên dây leo ở các bãi cát và đầm lầy. Lance Cheung, USDA/Flickr

Quả nam việt quất là món ăn không thể thiếu trong các hộ gia đình ở Hoa Kỳ vào Lễ Tạ ơn - nhưng làm thế nào mà cư dân vùng đầm lầy này lại có mặt trên bàn ăn ngày lễ?

So với nhiều loài thực vật có giá trị đã được thuần hóa qua hàng nghìn năm, cây nam việt quất được trồng (Vắc xin macrocarpon) là một loại cây nông nghiệp non trẻ, cũng như Mỹ là một quốc gia trẻ và Lễ Tạ ơn là một kỳ nghỉ tương đối mới. Nhưng với tư cách là một nhà khoa học thực vật, Tôi đã học được nhiều điều về tổ tiên của quả nam việt quất từ ​​thực vật học và bộ gen của chúng.

Điểm mới trong lĩnh vực nhân giống cây trồng

Con người đã trồng trọt lúa miến trong khoảng 5,500 năm, ngô trong khoảng 8,700 năm và bông trong khoảng 5,000 năm. Ngược lại, quả nam việt quất đã được thuần hóa khoảng 200 năm trước - nhưng con người đã ăn quả nam việt quất trước đó.

Quả nam việt quất hoang dã có nguồn gốc từ Bắc Mỹ. Chúng là nguồn thực phẩm quan trọng đối với người Mỹ bản địa, những người sử dụng chúng trong bánh pudding, nước sốt, bánh mì và một số món ăn. thực phẩm di động giàu protein gọi là pemmican – một phiên bản thanh năng lượng dành cho động vật ăn thịt, được làm từ hỗn hợp thịt khô và mỡ động vật và đôi khi được đính kèm trái cây khô. Một số bộ lạc hôm nay vẫn làm pemmican, Và thậm chí tiếp thị phiên bản thương mại.

Việc trồng nam việt quất bắt đầu vào năm 1816 tại Massachusetts, nơi cựu chiến binh Chiến tranh Cách mạng Henry Hall phát hiện ra rằng phủ cát lên đầm lầy nam việt quất bón phân cho cây nho và giữ nước xung quanh rễ của chúng. Từ đó, loại quả này lan rộng khắp vùng Đông Bắc và Thượng Trung Tây nước Mỹ.

Hôm nay, Wisconsin sản xuất khoảng 60% vụ thu hoạch nam việt quất của Hoa Kỳ, tiếp theo là Massachusetts, Oregon và New Jersey. Quả nam việt quất cũng được trồng ở Canada, nơi chúng một loại cây ăn quả chính.

 
Nông dân thường tràn ngập các đầm lầy nam việt quất để thu hoạch quả mà họ cào ra khỏi dây leo. Michael Galvin, Văn phòng Du lịch và Lữ hành Massachusetts/Flickr, CC BY-NĐ

Một loại cây linh hoạt và dễ thích nghi

Quả nam việt quất có nhiều đặc điểm thực vật thú vị. Giống như hoa hồng, hoa huệ và hoa thuỷ tiên vàng, hoa nam việt quất là loài lưỡng tính, có nghĩa là chúng có cả phần nam và phần nữ. Điều này cho phép chúng tự thụ phấn thay vì dựa vào chim, côn trùng hoặc các loài thụ phấn khác.

Hoa nam việt quất có bốn cánh hoa bong ra khi hoa nở. Điều này làm lộ ra các bao phấn chứa phấn hoa của cây. Sự giống nhau của bông hoa với mỏ chim đã mang lại cho nam việt quất cái tên ban đầu, quả nam việt quất".

Khi quả nam việt quất không tự thụ phấn, chúng dựa vào ong vò vẽ và ong mật để vận chuyển phấn hoa từ hoa này sang hoa khác. Chúng cũng có thể được nhân giống hữu tính bằng cách gieo hạt hoặc vô tính thông qua việc cắt rễ cây nho. Điều này rất quan trọng đối với người trồng vì việc nhân giống dựa trên hạt giống cho phép đa dạng di truyền cao hơn, điều này có thể chuyển thành những thứ như tăng khả năng kháng bệnh hoặc khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn.

Tuy nhiên, sinh sản vô tính cũng quan trọng không kém. Phương pháp này cho phép người trồng tạo ra các dòng vô tính của các giống phát triển rất tốt trong các đầm lầy của họ và thậm chí còn phát triển nhiều hơn những loại có hiệu suất cao đó.

Mỗi quả nam việt quất chứa bốn túi khí, đó là lý do tại sao chúng nổi lên khi nông dân tràn vào đầm lầy để thu hoạch. Các túi khí cũng làm cho quả nam việt quất sống nảy lên khi chúng rơi trên bề mặt cứng – một dấu hiệu tốt cho thấy chúng còn tươi hay không.

Những túi này đóng vai trò sinh học: Chúng giúp quả trôi xuống sông suối để phát tán hạt. Nhiều loài thực vật khác phát tán hạt của chúng thông qua động vật và chim ăn trái cây và bài tiết hạt khi chúng di chuyển xung quanh. Nhưng như bất cứ ai đã nếm thử quả nam việt quất sống đều biết, quả nam việt quất có vị cực kỳ chua, vì vậy chúng có sức hấp dẫn hạn chế đối với động vật hoang dã.

Đọc DNA nam việt quất

Vì nam việt quất là cây trồng non nên các nhà khoa học đã biết rất nhiều về di truyền của họ. quả nam việt quất là một lưỡng bội, có nghĩa là mỗi tế bào chứa một bộ nhiễm sắc thể từ bố mẹ và một bộ từ bố mẹ. Nó có 24 nhiễm sắc thể và kích thước bộ gen của nó nhỏ hơn XNUMX/XNUMX bộ gen của con người.

Những hiểu biết sâu sắc như thế này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về vị trí của các gen có giá trị tiềm năng trong bộ gen của quả nam việt quất. Và cây trồng lưỡng bội có xu hướng có ít gen liên quan đến một đặc điểm duy nhất, điều này làm cho việc nhân giống chúng để nhấn mạnh đặc điểm đó đơn giản hơn nhiều.

Các nhà nghiên cứu cũng đã mô tả đặc điểm di truyền của họ hàng hoang dã của cây nam việt quất được trồng, được gọi là “quả nam việt quất nhỏ” (Vắc-xin oxycoccos). So sánh cả hai loại này có thể giúp các nhà khoa học xác định xem các đặc điểm có giá trị nông học có giá trị về mặt nông học của nam việt quất được trồng nằm ở đâu trong bộ gen của nó và một số đặc tính chịu lạnh của nam việt quất nhỏ có thể đến từ đâu.

Các nhà nghiên cứu là phát triển các dấu hiệu phân tử – các công cụ để xác định vị trí các gen hoặc trình tự quan tâm nhất định cư trú trong bộ gen – giúp xác định sự kết hợp tốt nhất của các gen từ các giống nam việt quất khác nhau có thể nâng cao các tính trạng mong muốn. Ví dụ, một nhà lai tạo có thể muốn làm cho quả to hơn, cứng hơn hoặc có màu đỏ hơn.

Mặc dù quả nam việt quất chỉ được con người trồng trong một thời gian ngắn nhưng chúng đã phát triển lâu hơn rất nhiều. Họ bước vào ngành nông nghiệp với lịch sử di truyền lâu dài, bao gồm những thứ như sự kiện sao chép toàn bộ bộ gen và tắc nghẽn di truyền, chúng thay đổi chung những gen nào được thêm hoặc mất đi theo thời gian trong quần thể.

Sự kiện sao chép toàn bộ bộ gen xảy ra khi bộ gen của hai loài va chạm nhau để tạo thành một bộ gen mới lớn hơn, bao gồm tất cả các đặc điểm của hai loài bố mẹ. Sự tắc nghẽn di truyền xảy ra khi quần thể bị giảm đáng kể về kích thước, điều này làm hạn chế mức độ đa dạng di truyền ở loài đó. Những sự kiện này cực kỳ phổ biến trong thế giới thực vật và có thể dẫn đến sự tăng hoặc giảm các gen khác nhau.

Phân tích bộ gen của nam việt quất có thể chỉ ra thời điểm nó tiến hóa tách ra khỏi một số họ hàng của nó, chẳng hạn như quả việt quất, lingonberry và huckleberry. Hiểu biết loài hiện đại tiến hóa như thế nào có thể dạy cho các nhà khoa học thực vật về cách các tính trạng khác nhau được di truyền và cách nhân giống hiệu quả cho chúng trong tương lai.

Chín đúng lúc

Sự liên kết chặt chẽ của quả nam việt quất với Lễ tạ ơn lúc đầu chỉ đơn giản là một vấn đề thiết thực. Quả nam việt quất tươi đã sẵn sàng để thu hoạch từ giữa tháng XNUMX đến giữa tháng XNUMX, vì vậy Lễ Tạ ơn nằm trong khoảng thời gian hoàn hảo để ăn chúng.

Nước sốt nam việt quất lần đầu tiên được mô tả một cách lỏng lẻo trong các tài liệu từ các thuộc địa của Mỹ vào những năm 1600 và xuất hiện trong một thời gian dài. sách dạy nấu ăn lần đầu tiên vào năm 1796. Vị chua của quả mọng có nguồn gốc từ nồng độ cao của một số loại axit, làm cho chúng có tính axit cao hơn gấp đôi so với hầu hết các loại trái cây ăn được khác, vì vậy chúng tạo thêm cảm giác thú vị cho bữa ăn đầy những thực phẩm nhạt nhẽo như gà tây và khoai tây.

Trong những thập kỷ gần đây, ngành công nghiệp nam việt quất đã mở rộng sang nước trái cây, đồ ăn nhẹ và các sản phẩm khác theo đuổi thị trường quanh năm. Nhưng đối với nhiều người, Lễ tạ ơn vẫn là thời điểm họ có nhiều khả năng nhìn thấy quả nam việt quất nhất dưới một hình thức nào đó trong thực đơn.

Serina DeSalvio, Bằng tiến sĩ. Ứng viên về Di truyền học và Genomics, Đại học Texas A & M

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.